宇宙の膨張が加速しているという証拠がもっと必要ですか？ハッブル宇宙望遠鏡をご覧ください。ライデン天文台のティムシュラブバックが率いるチームは、ハッブルでこれまでに行われた最大の調査の結果であるCOSMOS（宇宙進化研究）フィールド内の446,000以上の銀河の集中的な研究を行いました。 COSMOS調査を行う際、ハッブルは周回望遠鏡に搭載されたAdvanced Camera for Surveys（ACS）を使用して、宇宙の同じ部分のわずかに重なり合う575枚の写真を撮影しました。およそ1,000時間の観察が必要でした。
ハッブルデータに加えて、研究者は地上の望遠鏡からの赤方偏移データを使用して、調査された194,000個の銀河までの距離を割り当てました（赤方偏移5）。 「この種の分析に含まれる膨大な数の銀河は前例のないものですが、より重要なのは、この例外的なデータセットから宇宙の目に見えない構造について得ることができる豊富な情報です」とエジンバラ大学の共著者であるパトリックサイモンは述べています。
特に、天文学者は、長距離にわたる宇宙での大規模な物質分布を「計量」することができます。これを行うために、彼らはこの情報が遠方の銀河の歪んだ形でエンコードされているという事実を利用しました。これは弱い重力レンズ効果と呼ばれる現象です。シュラブバック率いるチームは、複雑なアルゴリズムを使用して、標準的な方法を改善し、銀河の形状測定をかつてない精度で実現しました。研究の結果は、天文学と天体物理学の次の号で発表されます。
この研究の綿密さと規模は、宇宙の拡大がダークエネルギーと呼ばれる追加の神秘的な要素によって加速されるという独立した確認を可能にします。他にもこのような独立した確認がいくつかあります。科学者は物質の塊の形成が宇宙の歴史の中でどのように進化したかを知る必要があり、物質をまとめる重力と宇宙の膨張を加速することによってそれを引き離す暗黒力がどのようにそれらに影響を与えたかを決定します。 「暗いエネルギーは、2つの理由で測定に影響を与えます。最初に、それが存在するとき、銀河団はよりゆっくりと成長し、次に、それは宇宙が拡大する方法を変えて、より遠くの、そしてより効率的にレンズ化された銀河につながります。私たちの分析は両方の影響に敏感です」とボン大学の共著者であるベンジャミン・ヨアヒミは言います。 「私たちの研究はまた、レンズ信号が赤方偏移にどのように依存するかを予測するアインシュタインの一般相対性理論についての追加の確認を提供します」と、Institut d’Astrophysique de ParisとExcellence Cluster Universeの共同研究者Martin Kilbingerが追加します。
この研究に含まれている多数の銀河とそれらの赤方偏移に関する情報は、宇宙の一部が正確にどのように配置されているかについてのより明確なマップを導きます。それは私たちがその銀河系の住民とそれらがどのように分布しているかを見るのに役立ちます。 「銀河までの距離についてのより正確な情報があれば、銀河と私たちの間の物質の分布をより正確に測定できます」とボン大学の共同研究者Jan Hartlapは述べています。 「以前は、胸部X線撮影のように、ほとんどの研究が2Dで行われていました。私たちの研究は、CTスキャンからの骨格の3D再構成に似ています。さらに、ダークマターの骨格が宇宙の若さから現在まで成熟しているのを見ることができます」と、もう1人の共著者であるハーバード大学のウィリアムハイがコメントしています。
COSMOS調査は宇宙の代表的なサンプルであると考えられているため、天文学者は特にCOSMOS調査を選択しました。シュラブバックが率いる研究のような徹底した研究により、天文学者はいつの日か彼らの技術を空のより広い領域に適用することができ、本当にそこにあるもののより明確な絵を形成するでしょう。
出典：EurekAlert
論文：Schrabbackら、「COSMOSによる弱いレンズトモグラフィーからの宇宙の加速された拡大の証拠」、天文学と天体物理学、2010年3月、
