「ダークエネルギー」という名前は、宇宙の膨張を引き起こしている力（それが何であれ）の単なるプレースホルダーです。ハッブル宇宙望遠鏡によるいくつかのセファイド変光星の新しい観測により、現在の宇宙の膨張率の測定値は、誤差が5％未満の精度に改善されました。ハッブル定数またはH0（1世紀近く前に宇宙の膨張を最初に測定したエドウィンハッブルの後）として知られる膨張率の新しい値は、メガパーセクあたり1秒あたり74.2キロメートルです（エラーマージンは±3.6）。結果は、ハッブルから収集した72±8 km / sec / megaparsecの以前の測定値とほぼ一致していますが、現在は2倍以上の精度があります。
SHOES（状態方程式の超新星H0）チームが実施し、宇宙望遠鏡科学研究所とジョンズホプキンス大学のAdam Riessが率いるハッブル測定は、宇宙の構築を合理化および強化するためにいくつかの改良を使用しています宇宙の膨張率を決定するために天文学者が使用する10億光年の長さの「距離ラダー」。
近くの宇宙マイルマーカーである銀河NGC 4258と最近の超新星のホスト銀河における脈動するセファイド変数のハッブル観測は、これらの距離インジケーターに直接リンクしています。ハッブルを使用してこれらのラングをはしごでブリッジすると、さまざまな望遠鏡からの測定値を比較することでほぼ避けられない系統誤差が排除されました。
Riessは新しい手法について説明しています。「それは、ヤードスティックを端から端まで動かすのではなく、長い巻尺で建物を測定するようなものです。物差しを動かすたびに発生する小さなエラーを悪化させることを避けます。建物が高いほど、エラーは大きくなります。」
テキサスA＆Mの物理学と天文学の教授であり、結果に大きく貢献しているルーカスマクリは、次のように述べています。「セファイドは、容易に観測される脈動周期が光度と直接相関するため、はしごのバックボーンです。私たちのはしごのもう1つの改良点は、電磁スペクトルの近赤外部分でセファイドを観測しているという事実です。これらの可変星は、光波長よりも距離の指標として優れています。」
ハッブル定数のこの新しいより正確な値を使用して、宇宙の反発力を生み出し、宇宙の膨張率を加速させるエネルギーの形態であるダークエネルギーの特性をテストおよび制約しました。
今日から宇宙が約380,000歳になったときまでの宇宙の膨張履歴をまとめることで、天文学者は膨張を加速させている暗黒エネルギーの性質を制限することができました。 （NASAのウィルキンソンマイクロ波異方性プローブ、WMAP、2003年に解決されたように、遠くの初期宇宙の測定は、宇宙マイクロ波背景の変動から導き出されます。）
彼らの結果は、暗黒エネルギーの最も単純な解釈と一致しています。これは、1世紀前に導入された宇宙の構造を押し上げ、重力の影響を受けて宇宙が崩壊するのを防ぐために導入されたアルバートアインシュタインの仮説宇宙定数と数学的に同等です。 （ただし、アインシュタインは、宇宙の膨張がエドウィンハッブルによって発見された後、定数を削除しました。）
「暗黒エネルギーが宇宙定数と異なるすべての方法でボックスを入れると、そのボックスは3分の1に小さくなります」とRiess氏は言います。 「それは進歩ですが、ダークエネルギーの性質を突き止めるにはまだ長い道のりがあります。」
宇宙定数はずっと前に考案されましたが、ダークエネルギーの観測的証拠は11年前まで来ていませんでした。国立研究所は、ハッブル観測と一部は独立して暗黒エネルギーを発見しました。それ以来、天文学者たちは暗黒エネルギーをよりよく特徴付けるために観測を続けてきました。
ダークエネルギーの代替説明を狭めるためのリースのアプローチは、静的な宇宙定数であっても、動的な場（ビッグバン後にインフレを引き起こした反発力など）であっても、宇宙の膨張履歴の測定をさらに洗練することです。
1990年にハッブルが打ち上げられる前は、ハッブル定数の推定値は2倍に変動していました。 1990年代後半、銀河系外距離スケールのハッブル宇宙望遠鏡のキープロジェクトは、ハッブル定数の値を約10％の誤差にまで洗練しました。これは、以前に得られたよりも遠い距離までの光波長でセファイド変数を観察し、それらを地上の望遠鏡からの同様の測定値と比較することによって達成されました。
SHOESチームは、ハッブルの近赤外線カメラとマルチオブジェクトスペクトロメーター（NICMOS）と高度な調査用カメラ（ACS）を使用して、7つの銀河にわたって240のセファイド変光星を観測しました。これらの銀河の1つはNGC 4258で、その距離は電波望遠鏡での観測によって非常に正確に決定されました。他の6つの銀河は最近タイプIa超新星をホストしており、宇宙のさらに遠い測定のための信頼できる距離指標です。タイプIa超新星はすべてほぼ同じ量のエネルギーで爆発するため、ほぼ同じ固有の明るさを持っています。
7つの銀河すべての近赤外波長で非常に類似した特性を持つセファイドを観測し、同じ望遠鏡と装置を使用することで、チームは超新星の光度をより正確に較正できました。ハッブルの強力な機能により、チームは、セファイドの行動の不確実性を伴う、以前の距離のはしごに沿って最も不安定なラングのいくつかを回避することができました。
リースは最終的に、ハッブル定数を1％以下の誤差のある値に精製して、ダークエネルギーのソリューションにさらに厳しい制約を課したいと考えています。
出典：宇宙望遠鏡科学研究所
