によって行われた予備的な観察 暗黒エネルギー分光器 (DESI) は、宇宙の膨張の加速は一定ではないことを示唆しています。言い換えれば、暗黒エネルギーは宇宙の歴史の中で変化してきました。
2000 年代の変わり目に、天文学者は宇宙が加速度的に膨張していることを発見しました。これは、重力がビッグバン後の宇宙の膨張を遅らせていると考えていたほとんどの宇宙学者にとって衝撃的でした。
1998 年と 1999 年に、1998 つの独立したチームが古代の超新星までの距離と超新星が地球から遠ざかる速度を測定することで加速を発見しました。ダーク エネルギー (2011 年に作られた用語) は、この一定の加速に必要な膨大な量のエネルギーを供給するために呼び出されました。これらのチームのリーダーXNUMX人は、この発見によりXNUMX年のノーベル物理学賞を共同受賞しており、過去四半世紀にわたり、さまざまな観測が宇宙論の標準模型にダークエネルギーが含まれていることを裏付けてきた。
さて、宇宙の膨張を研究するために設計されたDESIのおかげで、別の衝撃が起こる可能性があります。
ロボット制御光ファイバー
DESI は、アリゾナ州のキット ピーク国立天文台にあるニコラス U メイオール望遠鏡にあります。は、分光器のアレイに光を送る何千ものロボット制御の光ファイバーで構成されています。これにより、DESI は宇宙の銀河とクエーサーの広範な地図を作成することができました。分光データは、銀河が私たちから遠ざかる速度の尺度を提供します。これは銀河の赤方偏移によって決まります。
DESI の暗黒エネルギー研究の鍵となるのは、銀河が宇宙全体に均一に分布しているのではなく、むしろ空の空間に囲まれた泡のような領域に集中しているということです。これは、初期宇宙がどのように膨張し、冷却したかの結果です。このプロセスは、音波が伝播する高温プラズマから始まり、バリオン音響振動 (BAO) と呼ばれる高密度および低密度の領域が形成されます。
最終的に、このプラズマは「凍結」して、最初の星や銀河の形成につながるガスを生成しました。 BAOによって作られた高密度領域では銀河の泡が形成される傾向があり、これらは宇宙とともに膨張した。したがって、銀河の泡の大きさから、天文学者は銀河が私たちに光を送ったときの年齢を知ることができます。研究チームはまた、古代のクエーサーからの光を使って BAO を照らし、銀河の測定では不可能だった時間をさらに遡って探査することを可能にしました。
興味深いヒント
分光学的情報と BAO 情報を組み合わせることで、DESI チームは過去 11 億年間の XNUMX つの異なる時点における宇宙の膨張率を決定することができました。彼らの観察は暗黒エネルギーの一定値とほぼ一致していますが、DESI の科学者たちは、何らかの逸脱を示唆する興味深い兆候を報告しています。
「これまでのところ、宇宙の最良のモデルとの基本的な一致が見られていますが、ダークエネルギーが時間の経過とともに進化していることを示す可能性のある興味深い相違点もいくつか見られています」とDESIのディレクターは説明する マイケル・レヴィ、米国のローレンス・バークレー国立研究所に拠点を置いています。 「これらはデータが増えれば解消されるかもしれないし、解消されないかもしれません。そのため、3 年間のデータセットの分析をすぐに開始できることを楽しみにしています。」
超大質量ブラックホールと暗黒エネルギーを結び付ける新理論
具体的には、研究チームは、その観察結果が時間とともに変化する暗黒エネルギーと一致していることを発見しました。ただし、偏差の統計的有意性は 3σ よりわずかに優れており、これは、観測が統計上の偶然である可能性が約 0.2% であることを意味します。宇宙論やその他の物理学の分野では、発見には 5σ の有意性が必要です。
これらの観測はDESIの運用初年度に行われ、少なくとも5年間は宇宙を調査すると予想されている。
「わずか 1 年目のデータで、宇宙時間の 3 つの異なるスライスでの宇宙の膨張の歴史を、それぞれ XNUMX ～ XNUMX% の精度ですでに測定できることは驚くべきことです」とバークレーの研究者は述べています。 ナタリー・パランク＝ドラブイユ。 「チームは、機器モデリングと理論モデリングの複雑さを説明するために多大な労力を費やしました。そのおかげで、最初の結果の堅牢性に自信が持てるようになりました。」
DESI は宇宙の膨張に新たな光を当てるだけでなく、ニュートリノの質量に関する新たな情報も提供しました。
BAO の観察結果は、次のプレプリントに記載されています。 arXivの。関連書籍が見つかります こちら.
- SEO を活用したコンテンツと PR 配信。 今日増幅されます。
- PlatoData.Network 垂直生成 Ai。 自分自身に力を与えましょう。 こちらからアクセスしてください。
- プラトアイストリーム。 Web3 インテリジェンス。 知識増幅。 こちらからアクセスしてください。
- プラトンESG。 カーボン、 クリーンテック、 エネルギー、 環境、 太陽、 廃棄物管理。 こちらからアクセスしてください。
- プラトンヘルス。 バイオテクノロジーと臨床試験のインテリジェンス。 こちらからアクセスしてください。
- 情報源： https://physicsworld.com/a/baryon-acoustic-oscillations-hint-that-dark-energy-may-have-changed-over-time/
