ウェブデータの新しい分析は、宇宙拡張速度を測定し、「ハッブルリラックス」が存在しない可能性があることを発見しました。

私たちは宇宙について多くのことを知っていますが、天文学者たちはまだ宇宙がどれだけ早く拡張されているかについてまだ議論しています。実際、過去20年間でこの数字を測定する2つの主な方法（「ハッブル定数」と呼ばれる）が異なる答えを出しました。なのか気になりました。

しかし、強力なジェームズウェブ宇宙望遠鏡の新しい測定結果によると、結局は「ハッブル緊張」とも呼ばれる紛争が存在しない可能性があるようです。

提出された論文から 天体物理学ジャーナル現在 利用可能 に アルシブ プレプリントサーバー、シカゴ大学宇宙論者ウェンディ・フリードマンと彼女の同僚は、NASAの強力なジェームズウェブ宇宙望遠鏡によって撮影された新しいデータを分析しました。彼らは近くの銀河の10個までの距離を測定し、現在の宇宙が拡大する速度の新しい値を測定しました。

彼らが測定した結果、1メガパーセクあたり1秒あたり70キロメートルは、ハッブル定数を求める他の主要な方法と重なります。

「これらの新しいJWSTデータと3つの独立した方法に基づいて、私たちはハッブル張力の強力な証拠を見つけることができませんでした」シカゴ大学の天文学と天体物理学のジョン・アンド・メリオン・サリバン大学教授であり、著名な天文学者であるフリードマンは言いました。 「逆に、宇宙の進化を説明する私たちの標準的な宇宙論的モデルが維持されているようです」

ハッブル緊張？

私たちは、1929年にシカゴ大学の東門であるエドウィン・ハッブル（SB 1910、博士1917）が星を測定し、最も遠い銀河が近くの銀河よりも地球からより早く離れていることを知った後、宇宙が時間の経過とともに拡大し、あるという事実を知っていました。しかし、現在の宇宙がどれだけ早く拡張されているかについての正確な数字を把握することは驚くほど難しいです。

ハッブル定数として知られるこの数字は、宇宙の背景を理解するために不可欠です。これは、宇宙が時間の経過とともにどのように進化するかについての私たちのモデルの重要な部分です。

フリードマンは、「ハッブル定数張力の現実性を確認することは、基本物理学と現代宇宙論の両方に大きな結果をもたらすだろう」と説明した。

これらの測定の重要性と困難を考慮して、科学者たちはさまざまな方法でテストを行い、できるだけ正確であることを確認します。

1つの主なアプローチは、ビッグバン以来の残りの光、すなわち宇宙マイクロ波の背景を研究することです。この方法を使用したハッブル定数の現在の最も正確な推定値は、メガパーセックあたり1秒あたり67.4キロメートルです。

フリードマンが専門とする2番目の主な方法は、明るさが知られている星を使用して、地元の宇宙近隣の銀河の拡大を直接測定することです。車の照明が遠くにあるときに薄暗く見えるように、ますます遠くなるほど、星はますます薄くなります。銀河が私たちから離れている距離と速度を測定すると、宇宙がどれだけ速く拡大しているかがわかります。

過去には、この方法を使用して測定されたハッブル定数がより高い値、すなわちメガパーセックあたり毎秒74キロメートルに近い値が出てきました。

この違いは大きすぎて、一部の科学者は宇宙進化のための私たちの標準モデルで重要なものが欠けていると推測しています。例えば、ある方法は宇宙の初期を見て、別の方法は現在の時代を見ているので、時間が経つにつれて宇宙の大きなものが変わった可能性があります。この明白な不一致は「ハッブル緊張」として知られるようになりました。

Webが飛び込む

ジェームズウェブ宇宙望遠鏡またはJWSTは、人類に宇宙の深い場所を見るための強力な新しいツールを提供します。 2021年に発射されたハッブル望遠鏡の後続望遠鏡は、驚くほど鮮明なイメージを撮影し、遠い世界の新しい側面を明らかにし、前例のないデータを収集して宇宙に対する新しいウィンドウを開きました。

フリードマンと彼女の同僚は、望遠鏡を使って近くにある10個の銀河の測定を行い、それによって宇宙の膨張速度を測定するための基盤を築きました。

結果をクロス検証するために、彼らは3つの独立した方法を使用しました。第１の方法は、セフェイド変光性として知られる星型を使用する。これは、時間の経過とともに明るさが予測可能に変化する。第二の方法は「赤色の巨大な枝の端」として知られており、低質量星は明るさの固定上限に達するという事実を使用しています。

3番目で最も新しい方法は、カーボンスターと呼ばれるスタータイプを使用します。カーボンスターは、近赤外スペクトルで一貫した色と明るさを持っています。新しい分析は、同じ銀河内で3つの方法を同時に使用した最初の分析です。

それぞれの場合、その値は、メガパーセック当たり毎秒67.4キロメートルという宇宙マイクロ波バックグラウンド測定によって与えられた値の誤差範囲内であった。

フリードマンは、「完全に異なる3つのタイプの星から良い合意を得たことは、私たちが正しい道を進んでいるという強力な指標」と述べました。

シカゴ大学の訪問教授であり、カーネギー科学研究所の共同研究者であるバリー・マドア氏は、「JWSTを用いた今後の観察は、ハッブル張力を確認したり反論したり、宇宙論の意味を評価する上で重要だ」と述べた。