宇宙には空洞があり、正しく見えません。そしてそれは良いことです。
これらの空隙-銀河のない、空間内の巨大で不規則な隙間-は、宇宙全体に広がっています。しかし、それらは空なので、天文学者はそれらを直接観察することはできません。代わりに、宇宙全体に銀河をマッピングし、これらの領域の間の領域にマークを付けることでそれらを見つけます。しかし、地球に対する私たちの視点から見ると、これらのすべての空洞は歪んで見えます。
これらの領域は、一部の場所では引き伸ばされ、他の場所では押しつぶされたように見えます。それは、境界での銀河の「赤方偏移」の結果であり、これらのシステムの動きによって引き起こされる視覚的な歪みです。それらが視聴者（この場合、アーシングス）から遠ざかるにつれて、銀河の波長は伸びて、より赤くなるように見えます;私たちに向かって移動するものは、波長が短くなるほど青く見えます。ダークエネルギーは、天文学者が私たちの宇宙を引き伸ばし、銀河を互いに遠ざける原因となる目に見えない力に与えた名前です。
ジャーナルPhysical Review Dで7月9日に公開された論文によると、その歪みは良いことであることが判明しました。これまで、研究者は個々の銀河の赤方偏移の正確な測定に頼って、宇宙がどれほど速く拡大しているかを解明してきました。次に、その拡張を推進するためにどれだけの暗黒エネルギーが存在するか。しかし、ボイドの歪みを測定することは、はるかに正確な手法であることがわかり、研究者はその拡張をさらに絞り込むことができます。
「私たちが実際に測定しているのは、空洞領域の周りの銀河の位置のゆがみです」と、英国のポーツマス大学の研究者であり、この論文の筆頭著者であるSeshadri Nadathurは述べました。 「ボイドのクールな点は、ボイドが銀河の動きを非常に正確にモデリングできる空間の領域であることです。」
それは、銀河の動きを正確に決定するために必要な数学がこれらの空洞の内部ではるかに単純になるためです。 （この場合、研究チームは地球から約55億光年のボイドを研究しました。）
「銀河は重力によって過剰物質の領域に向かって引っ張られるために移動し、問題は一般に重力の理論-アインシュタインの一般相対論-が非常に複雑であり、方程式を正確に解くことが難しいことです」と彼は言った。 「したがって、宇宙論ではほとんどの場合、「摂動理論」として知られる近似を使用して、問題を扱いやすくします。この摂動理論は、多くの物質が存在する領域よりもボイド領域での方がはるかに優れています。予測は作成がより簡単で、ボイドでははるかに正確です。」
その追加された正確さの要点は、この論文で開拓された手法を使用して、科学者は宇宙の膨張率のはるかに正確な推定を行うことができ、観測された膨張率がなぜ膨張したかについての天文学者の優先理論と一致することをよりよく確認できることです起こっている 。新しい結果は、そこに浮かんでいるいくつかの代替理論の範囲をさらに制限します。 Nadathurによると、これまでの銀河の動きの最良の測定では、これらすべてが行われましたが、約4分の1の精度しかありませんでした。
銀河のボイドの赤方偏移に関するこれまでの最良の測定は、バリオン振動分光法調査（BOSS）と呼ばれる空の研究からのものでした。このボイドディストーション測定もBOSSデータに依存していましたが、この新しい分析手法をBOSSからのデータに適用するという結論を大幅に改善しました。
宇宙の膨張の改善された測定は、暗黒エネルギーが宇宙でどのように機能するかについての既存の理論に準拠していると研究者たちは論文に書いています。 「私たちの結果をBAOテクニックの結果と合わせると、55億年ほど前の宇宙膨張率のはるかに優れた測定値を得ることができます」とNadathurは言いました。 「そして、これは、その間に暗黒エネルギーが何をしていたか、また宇宙の曲率などの他のことを教えてくれるので、非常に重要です。それが宇宙学者を興奮させるものです。」
研究者はまた、暗黒エネルギーをさらによく理解するために、BOSSよりも正確に空をスキャンするためのいくつかの今後の取り組みがあることを論文で指摘しました。研究者が書いたこの同じ手法は、それらの調査の精度も大幅に改善するはずです。
