正確さに関しては、誰もが100％努力しますが、宇宙距離を測定することはもう少しチャンスがあります。わずか数日前に、バリオン振動分光法調査（BOSS）の研究者たちは、60億光年以上離れた銀河までの距離をわずか1％の信頼度で測定できることを世界に発表しました。この発表が面白くないと思われる場合は、他の研究にとっての意味を考えてください。これらの新しい測定は、普遍的な拡大の源であるユビキタス「ダークエネルギー」の特性にパラメーターを与えます。
ローレンスバークレー国立研究所（LBNL）の物理学者であり、BOSSの主任研究者であるデービッドシュレーゲルは、次のように述べています。 「私は今、自分の家のサイズを知るよりも、宇宙のサイズをよく知っています。」
研究チームの調査結果は、BOSSを含む世界規模の組織であるスローンデジタルスカイサーベイIII（SDSS-III）の責任者であるハーバード大学の天文学者、ダニエルアイゼンシュタインがアメリカ天文学会の会議で発表したものです。それらの詳細は、先月BOSSのコラボレーションによってジャーナルに投稿された一連の記事で詳しく説明されており、それらすべてがオンラインのプレプリントとして現在入手可能です。
「距離を決定することは天文学の基本的な課題です」とアイゼンシュタインは言いました。 「あなたは空に何かを見ます—それはどれくらい遠くにありますか？それがどれだけ離れているかがわかったら、それに関する他のすべてを学ぶことは突然はるかに簡単になります。」
宇宙の距離を測定することになると、天文学者は多くの方法を採用しています。惑星までの距離を測定することはレーダーを使用して達成されましたが、それには制約があり、さらに宇宙に行くことはあまり直接的な方法を意味しません。それらが驚くほど正確であることが証明されたとしても、関与する不確実性要因がまだあります-パーセンテージで表されるものです。たとえば、200マイル離れたオブジェクトから2マイルの真の値内までの距離を測定する場合、1％の精度で測定したことになります。宇宙論的に言えば、ほんの数百の星とほんの一握りの星団は、実際にはそれらの距離を非常に正確に予測するのに十分近くにあります。それらは天の川の中にあり、数千光年離れています。 BOSSはそれを極限まで引き出します...その測定は私たちの銀河の境界をはるかに超えて、100万倍以上も進み、比類のない精度で宇宙をマッピングします。
これらの新しい高精度の距離測定のおかげで、BOSSの天文学者は暗黒エネルギーの分野で前進しています。 「ダークエネルギーが何であるかはまだわかりません」とアイゼンシュタインは説明しました。次に、現在の宇宙の理解を踏まえて、これらの値を予想される値と比較します。測定値が高ければ高いほど、より多くのことを学ぶことができます。」
それはどのように行われますか？ 60億光年で1％の測定を達成することは、太陽系の天体や銀河系に含まれる天体を測定することほど簡単ではありません。そこで登場するのがBOSSです。これは、スローンデジタルスカイサーベイIII（SDSS-III）を構成する4つのプロジェクトの中で最大であり、この手法を利用するために構築されました。いわゆる「バリオン音響振動」（BAO）の測定、宇宙における銀河の分布。これらのさざ波は、物事が非常に熱くて密度が高く、光子がバリオンとともに行進したときに、初期の宇宙を一度巡った圧力波の兆候です。これは原子の核を作成するものです。さざ波のサイズがわかっているので、そのサイズは銀河をマッピングすることで測定できます。
ポーツマス大学の天文学者であるアシュリーロスは、次のように述べています。 「ルーラーはたまたま5億光年の長さなので、非常に遠くからでも距離を正確に測定するために使用できます。
BOSSは、一度に数千の銀河の詳細な測定を行うことができる専用の機器を使用して、100万を超える銀河の位置をマッピングするという大きな課題に取り組みました。 「すべてがうまくいく晴れた夜には、8000を超える銀河とクエーサーをマップに追加できます。ニューメキシコ。
BOSSの研究チームは初期の銀河マップを発表し、1年前にBAOの測定を開始しましたが、この新しいデータは2倍の領域をカバーし、さらに近くの銀河を含む、より正確な測定を提供します。 「2つの異なる距離でこれらの測定を行うことで、宇宙の膨張が時間の経過とともにどのように変化したかを確認できます。これにより、宇宙が加速している理由を理解するのに役立ちます」と説明しているニューヨーク大学のジェレミーティンカーと一緒にワーキンググループ。
同様の研究をしているのは、カーネギーメロン大学のポスドク研究員、マリアナ・バルガス・マガナです。さらに精度を上げるために、BOSSの測定に影響を与える可能性のある微妙な影響を調査しています。 「1パーセントに到達しようとするとき、少しでもうまくいかない可能性があることすべてに偏執的である必要があります」とVargas-Maganaは言いました。分布なので、空のさまざまな部分を注意深くチェックする必要がありました。 「幸いにも、Vargas-Magana氏は次のように述べています。「私たちのチームには、私たちの仮定をチェックするために注意深い人がたくさんいます。それらのすべてが満足するまでに、私たちは何も見逃していないと確信しています。」
現在のところ、これらの新しいBOSSの発見は、暗黒エネルギーの形であると私たちが考えるもの、つまり宇宙の歴史全体で見られる定数と一致しているようです。ニュースリリースによると、この「宇宙定数」は、宇宙の規模や構造と一致するモデルを作成するために必要な6つの数値の1つです。シュレーゲルは、この6つの数値モデルを、宇宙の歴史のさまざまな測定値を表すボルトで固定されたガラス板と比較します。 「BOSSは現在、これらのボルトの中で最もタイトなものの1つを備えており、もう半分回転させただけです」とシュレーゲル氏は述べています。 「テンションを上げてガラスが壊れないたびに、それがモデルの成功です。」
元のストーリー出典：Sloan Digital Sky Survey IIIニュースリリース。詳細については、Max Planck Instituteのニュースリリース.
