ハッブル宇宙望遠鏡の観測した宇宙膨張率は正確だったことをジェイムズ・ウェッブ望遠鏡が確認
 現代宇宙論最大の謎の1つに、「ハッブル定数の緊張」として知られるものがある。これは宇宙の膨張率を表す「ハッブル定数」が、観測方法によって食い違うという問題だ。

 その原因として、1990年に打ち上げられたハッブル宇宙望遠鏡の観測が間違っている可能性が考えられた。

 だが今回、2021年に打ち上げられたジェイムズ・ウェッブ望遠鏡の観測によって、ハッブル望遠鏡が観測した宇宙の膨張スピードが正しかったことが確認された。

 それは私たちの宇宙についての理解がどこか間違っている可能性を示唆しているという。

宇宙の膨張率に誤差、ハッブル定数の緊張

 現代の宇宙論では、ビッグバンによって誕生して以来、宇宙は膨張を続けていると考えられている。

 ならば宇宙はどのくらいのスピードで膨張しているのだろうか? それを考えるうえで重要となるのが「ハッブル定数」つまり宇宙の膨張率だ。

 だがこれについて天文学者が頭を悩ませている問題がある。ハッブル定数の推定方法によって、結果がまちまちであるということだ。

 ハッブル定数を求める方法の1つには、宇宙望遠鏡からの観察データをもとに、銀河が遠ざかる速さとその距離から求めるというものがある。

 もう1つは、ビッグバンの残光(宇宙マイクロ波背景放射)に基づくモデルから予測するというものだ。

 そしてハッブル宇宙望遠鏡の観測データに基づき前者の方法で推定された宇宙の膨張スピードは、どうしたわけか後者から予測されるものよりも速いのだ。

 この食い違いは「ハッブル定数の緊張(ハッブルテンション)」と知られ、現代宇宙論の最大の謎の1つだとされている。

 一体なぜ、推定方法によって結果が違ってくるのか?

 もしかしたらハッブル宇宙望遠鏡の観測が間違っているのではないか?とも考えられた。

 ハッブル宇宙望遠鏡は1990年4月24日に打ち上げられた、地上約600km上空の軌道上を周回する宇宙望遠鏡で、宇宙の膨張を発見した天文学者エドウィン・ハッブルに因む。

 当初の計画では15年の運用予定だったが、その成果の大きさから30年以上も運用が続けられている。
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1990年に打ち上げられたハッブル宇宙望遠鏡 / image credit:NASA

ハッブルの観測結果は間違っていなかった。JWSTが証明

 だが今回のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)による観測は、ハッブルの結果が間違っていないことを裏付けた。

 「銀河が遠ざかる速さ」と「その距離」からハッブル定数を求めるには、「宇宙の距離はしご」というもので距離を計測する必要がある。

 宇宙はあまりにも広大であるために、距離を直接計測することはできない。そこで地球からある天体までの距離を測定する。例えば近くの惑星や衛星ならレーザーで測定可能だ。

 その結果をもとにもっと遠くにある天体の距離を測る、ということを繰り返し、遠く離れた銀河までの距離を推測していく。

 この測定法は、まるではしごを一段ずつ昇るようなイメージであることから、「宇宙の距離はしご」と呼ばれている。
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宇宙の距離はしご / image credit:public domain/wikimedia

 だが距離が遠くなるほど、その測定は正確ではなくなるかもしれない。

 たとえば、宇宙の距離はしごに使われる「ケフェイド変光星」の光は、遠くのものほど周囲にある星の光と混ざり合い、区別が難しくなる。ここに塵のようなものがあるなら、観測はさらに厄介だ。

 だがジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の強力な赤外線検出能力なら、ハッブル宇宙望遠鏡以上に正確にケフェイド変光星の光をとらえることができる。

 ジョンズ・ホプキンス大学のアダム・リース氏らがジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使って行った最新の観測は、地球から1億3000万光年離れたもっとも遠い銀河「NGC 54688」を含むもので、ハッブル宇宙望遠鏡が観測した範囲すべてがカバーされている。

 そして、この観測によって、ハッブル宇宙望遠鏡の測定が正確だったことが確認されたのだ。ハッブル定数の緊張が解消されることはなかった。
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ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(左)とハッブル宇宙望遠鏡(右)による観測画像/ Image credit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Riess (JHU/STScI)

 それはどのようなことを意味するのか?

 リース氏は、「測定誤差の線がなくなった今、残された可能性は、私たちが宇宙を誤解しているという現実的で、ワクワクするようなものです」と述べている。

 この研究は『The Astrophysical Journal Letters』(2024年2月6日付)に掲載された。

References:Webb and Hubble telescopes affirm Universe’s expansion rate, puzzle persists | ESA/Webb / Webb and Hubble telescopes affirm the Universe's expansion rate / written by hiroching / edited by / parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2024年03月15日 21:20
  • ID:O59jJkiY0 #

観測による膨張率の計算結果は厳然たる事実なので
要はビックバンが宇宙の始まりだという仮説が間違っていたという事でしょう

宇宙背景放射がビックバンの証拠だとするのは、さすがに証拠として弱すぎますし
ビックバン宇宙論は前から怪しいと思ってましたから驚きはないですね

2

2. 匿名処理班

  • 2024年03月15日 21:25
  • ID:JTbD.Po90 #

宇宙は膨張しててしかもそれが加速しておりなおかつ遠いところではもはや光速超えてるってやつが正しいってことでよい?

3

3. 匿名処理班

  • 2024年03月15日 23:28
  • ID:xBIppAm60 #

宇宙が膨張って正直意味不明なんだ
宇宙が無い場所は何があるの?

4

4. 匿名処理班

  • 2024年03月15日 23:53
  • ID:2p5AlJYf0 #

インフレーションのちビッグバンですな。ビッグバンが無かったわけではない。

それにしても、ハッブル宇宙望遠鏡が登場したときもこりゃすごいのが出てきたなと思ったもんだが、それよりさらにすごいのがでてきたんだなあ。

5

5. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 01:31
  • ID:AZRAUmnu0 #

この宇宙空間はブラックホールと一体であり、反物質はブラックホール外に存在し、
ブラックホールのなかで我々のような物質の存在が縮小している。
だから我々の観測では空間が膨張している。
ブラックホール外からプランクダイブしてくる輩がUFO。

6

6. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 01:51
  • ID:ZBr6BwN30 #

正しかったとかなんで断言出来んねん
ほんと今の科学者ってあほだらけだよな
アインシュタインみたいな天才ってもう出てこないんかな

7

7. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 03:47
  • ID:X2LHuHmE0 #

「私たちが宇宙を誤解しているという現実的で、ワクワクするようなもの」
自分たちの誤解や間違いさえを正せることも楽しめる真理の探求の真骨頂。

8

8.

  • 2024年03月16日 07:45
  • ID:nIljYNVb0 #
9

9. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 10:37
  • ID:bRjE6.DL0 #

間違いがあるという事は、人類が宇宙の真理にたどり着くにはまだまだ不足気味ってことだし、
間違いを発見できる事自体が、その「まだまだ」の部だけ人類は発展していける事になる
ついでにいうとこの話は「ビックバン宇宙論の否定」にはつながらない

>>6
そもそもでアインシュタイン自らが過ちを認めながらも
研究人生の後半は「神はサイコロを振らない」という言葉が示すとおりに
「常に変化する宇宙は神が創った世界にふさわしくない」として
宇宙定数を否定するための研究をしていたわけなんだが…

10

10. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 11:10
  • ID:nIljYNVb0 #

膨張ぅ〜 い〜ぃっぽん さらしに巻いてぇ〜 旅へ出るのもぉ〜〜♪

11

11. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 12:14
  • ID:JzhrcHb90 #

ハッブルさん自身も定常宇宙論者だったってのが面白い

12

12. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 13:04
  • ID:zIa.Mi2J0 #

>>10
ちくしょうこんなので

13

13. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 14:45
  • ID:U.yK9Bul0 #

>>6
まず記事の内容を理解して書き込もう。
あとアインシュタインが最初重力がテンソルじゃなくてスカラーだと間違って思い込んで躍起になって探してたこと知らなそう。
しかも正しい型の理論はすでに他の人が草案上げてたり、一般相対性理論の数学は友人の数学者にめっちゃ助けてもらってたり、定期的に他の理論物理学者たちと話し合ってたりしてたのも知らなそう。
何も知らないくせに「天才」とかいう差別用語でアインシュタインをバカにするな。

14

14. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 15:09
  • ID:tvvc10sw0 #

ビッグバンもインフレーションもこれ以上に説明できるものがないから主流になってるだけ

この発見が新しい宇宙論の発端となることもありうる

15

15. 匿名処理班

  • 2024年03月16日 20:10
  • ID:bRjE6.DL0 #

>>14
宇宙論の多くが「定理」ではなくて「理論」となっていることの意味を理解できない人も多そうだよね

16

16. 匿名処理班

  • 2024年03月17日 12:03
  • ID:2Fn4Zv.c0 #

スペースシャトルが無くなってハッブル宇宙望遠鏡のバージョンアップも難しくなってるんだろうな
まあスペースシャトルでも高度600kmは限界に近かったそうだが

17

17. 匿名処理班

  • 2024年03月20日 10:50
  • ID:pNP.K3Zr0 #

>>16
実は低軌道は衛星などで「汚れすぎて」もう観測には向かない

18

18. 匿名処理班

  • 2024年03月20日 23:46
  • ID:pf8uW4SV0 #

>>1
俺は前から怪しいと思ってた!俺は前から怪しいと思ってた!俺は前から怪しいと思ってた!

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