画像クレジット：ESA
天文学者が暗黒エネルギーの理論で宇宙の現在のモデルを揺さぶったのはほんの数年前のことでした。宇宙の拡大が実際に加速していると言います。 ESAの天文学者たちは、最大100億光年離れた遠方の銀河団を見ると、暗黒エネルギーの理論が予測するよりも濃縮された物質を含んでいることがわかりました。物質が非常に集中している場合、宇宙は70％の暗黒エネルギーになることはできません。
ESAのX線天文台、XMM-Newtonは、宇宙の性質に関する食欲をそそる新しいデータを返しました。遠方の銀河団の調査で、XMM-ニュートンは、今日の銀河団と約700万年前の宇宙に存在する銀河団との間の不可解な違いを発見しました。一部の科学者は、これはほとんどの天文学者が現在宇宙を支配していると信じている「暗黒エネルギー」が単に存在しないことを意味すると解釈できると主張しますか？
ESAの宇宙研究技術センター（ESTEC）のDavid Lumbが率いる国際的な天文学者グループによって、オランダのESAの宇宙研究技術センター（ESTEC）が率いる国際的なグループの天文学者グループによって、8つの遠方の銀河団の観測が調査されました。彼らはこれらのクラスターを近くの宇宙にあるものと比較しました。この研究は、大規模なXMM-ニュートンオメガプロジェクトの一環として実施されました。このプロジェクトでは、カレッジドフランスのジムバートレットが率いる宇宙の物質の密度を調査しています。
銀河団は大量の高温ガスを含んでいるため、X線の驚異的なエミッターです。このガスは、蒸気がサウナで人々を取り巻くのと同じ方法で銀河を取り囲みます。クラスターからのX線の量とエネルギーを測定することにより、天文学者はクラスターガスの温度とクラスターの質量の両方を計算できます。
理論的には、物質の密度が高い宇宙では、銀河のクラスターは時間とともに成長し続けるため、平均して、過去よりも多くの質量が含まれるはずです。
ほとんどの天文学者は、「ダークエネルギー」と呼ばれる不思議な物質が宇宙のコンテンツの70％を占める低密度の宇宙に私たちが住んでいると信じているため、すべてに浸透しています。このシナリオでは、銀河団は宇宙の歴史の早い段階で成長を停止し、今日のものと事実上区別がつかないように見えるはずです。
すぐにヨーロッパのジャーナルAstronomy and Astrophysicsによって発行される論文で、XMM-Newton Omega Projectの天文学者は、遠い宇宙の銀河のクラスターが今日のものとは異なることを示す結果を示しています。彼らは今日より多くのX線を出すようです。明らかに、銀河のクラスターは、時間とともにその外観を変化させました。
付随する論文で、アボラトワールダストロフィジスクデルオブザーバトワールミディピルネスのアランブランチャードと彼のチームは、その結果を使用して、銀河団の存在量が時間とともにどのように変化するかを計算しています。ブランチャード氏は、「過去には銀河団が少なかった」と述べています。
このような結果は、宇宙が高密度環境である必要があることを示しています。これは、最大70％の暗黒エネルギーと非常に低い密度の物質で宇宙を仮定する「一致モデル」とは明らかに矛盾しています。ブランチャードは、この結論が非常に物議を醸すであろうことを知っており、「これらの結果を説明するには、宇宙に多くの問題を抱えている必要があり、暗黒エネルギーの余地はほとんど残されていません。」
新しいXMM-Newtonの観測と一致モデルを調和させるために、天文学者は、クラスターの、そしておそらくは銀河内の銀河の振る舞いに関する知識に根本的なギャップを認めなければなりません。たとえば、遠方の銀河団の銀河は、現在理解されているよりも多くのエネルギーを周囲のガスに注入する必要があります。その後、そのプロセスは、クラスターとその中の銀河が年をとるにつれて徐々に徐々に減っていきます。
結果がどのように解釈されても、XMM-ニュートンは天文学者に宇宙への新しい洞察と謎を解くための新しい謎を与えました。 XMM-Newtonの結果が単に間違っている可能性については、他のX線観測によって確認されている途中です。これらが同じ答えを返す場合、宇宙についての理解を再考する必要があるかもしれません。
宇宙の内容
宇宙の内容は、通常物質、暗黒物質、暗黒エネルギーの3種類の物質で構成されると広く考えられています。通常の物質は、星、惑星、人間、および宇宙にあるその他すべての目に見える物体を構成する原子で構成されています。控えめに言っても、普通の問題はほぼ間違いなく、1％から10％の間の小さな割合の宇宙を占めています。
より多くの天文学者が宇宙を観察するほど、彼らがそれをすべて説明するために見つける必要があったより多くの問題。この問題は、通常の原子で作ることはできませんでしたが、そうでなければ、もっと多くの星や銀河が見られるでしょう。代わりに、彼らはこの特異な物質の暗黒物質という用語を、それが私たちの検出を免れるために作り出した。同時に、自然の力の理解を深めようとする物理学者たちは、物質の新しい、エキゾチックな粒子が宇宙に豊富にあるに違いないと信じ始めていました。これらは通常の物質と相互作用することはほとんどなく、多くの人はこれらの粒子が暗黒物質であると信じています。現在、暗黒物質の粒子を検出するために多くの実験が進行中ですが、どれも成功していません。それにもかかわらず、天文学者は依然として、宇宙の30％から99％のどこかが暗黒物質で構成されていると信じています。
ダークエネルギーは、宇宙のコンテンツへの最新の追加です。もともとアルバートアインシュタインは、宇宙が膨張していることを知る前に、全面的に広がる「宇宙エネルギー」のアイデアを紹介しました。アインシュタインが彼のエネルギーを呼んでいたように、拡大する宇宙は「宇宙定数」を必要としませんでした。しかし、1990年代に遠方の宇宙で爆発する星を観測した結果、宇宙は拡大しているだけでなく加速していることが示唆されました。これを説明する唯一の方法は、アインシュタインの宇宙エネルギーをダークエネルギーと呼ばれるわずかに変更された形で再導入することでした。誰も暗黒エネルギーが何であるかを知りません。
現在人気のある宇宙の「一致モデル」では、宇宙の70％がダークエネルギー、25％がダークマター、5％がノーマルマターであると考えられています。
元のソース：ESAニュースリリース
