カーネギーメロン大学のレイチェルマンデルバウムが率いる国際的な研究者チームは、宇宙における物質の3次元分布の最も詳細で広範なマップを作成することができ、Hyper Suprime-Cam(HSC)データを使用して、暗黒エネルギーに関する人間の知識の範囲を大幅に拡大しました。 この研究は、日本天文学会から出版のために送られました。
現代の宇宙はさまざまな場所の集まりです。 過去140億年にわたって宇宙が拡大するにつれ、銀河と暗黒物質は重力の影響下で絶えず合体し、物質のより密集した塊と巨大なボイドを備えたさらに断片化された風景を作り出しています。
物質を引き寄せる重力も、天体を観察する方法に影響を与えます。 光が遠くの銀河から地球に伝わるとき、その経路にある他の物質(暗黒物質を含む)の引力が光を曲げます。 その結果、望遠鏡が示す銀河の画像はわずかに歪んでいます。これは弱い重力レンズと呼ばれる現象です。 これらの歪みの中には、大量の情報があります。これは、宇宙における物質の分布をよりよく理解し、暗黒エネルギーの性質の定義を見つけようとする科学者のための知識の宝庫です。
ハワイの日本のスバル望遠鏡からのデータに基づくHSCマップにより、研究者は約1,000万個の銀河の画像の重力歪みを測定することができました。
スバル望遠鏡は、科学者が以前の観察よりもはるかに良い時間で銀河を再び見ることを可能にしました。 たとえば、観測ミッションの暗黒エネルギー調査では、HSCと同じレベルの精度で空のはるかに広い領域を分析できましたが、それは近くの宇宙のみを対象としていました。 HSCの範囲は狭くなりますが、そのビューはより詳細になり、研究者はより暗い銀河を見ることができ、暗黒物質の分布のより明確なマップを作成できます。
研究チームは、彼らの地図を、宇宙の初期からのプランク宇宙機関の衛星観測によって提供された変動と比較しました。 HSCの測定値はわずかに悪化しましたが、それでもPlanckの観察結果と統計的に一致しています。 HSCや他の緩いレンズ研究がプランクよりも低い結果を見つけているという事実は、科学界で暗黒エネルギーが本当にアインシュタインの宇宙定数のように振る舞うかどうかというしつこい疑問を提起します。
「私たちの地図は、どれだけの暗黒エネルギーが存在するかについてのより良い考えを私たちに与え、その特性とそれが宇宙の拡大をどのように加速するかについてもう少し教えてくれます」とマンデルバウムは言いました。 'HSCは、他の観察結果への素晴らしい追加です。 プロジェクトデータを組み合わせることは強力なツールであり、暗黒物質と暗黒エネルギーの性質についてより多くのことを明らかにすることができます。
弱い重力レンズによって引き起こされる歪みを測定することは簡単な作業ではありません。 影響は非常に小さく、銀河系の歪みは、大気、望遠鏡、および検出器によっても引き起こされる可能性があります。 正確な結果を得るには、研究者は弱いレンズ効果のみを測定していることを知る必要があります。
物理学の准教授であり、カーネギーメロンのマクウィリアムズ宇宙学センターのメンバーであるマンデルバウムは、これらの外部歪みを制御する専門家です。 彼女と彼女のチームは、ハッブル宇宙望遠鏡からの画像からHSC調査データの詳細なシミュレーションを作成しました。 これらのモデルでは、銀河に形状補正を適用して、レンズ効果以外の効果によって引き起こされる形状の歪みを取り除くことができました。
提示された結果は、ミッションの最初からの作業の結果です。 HSCの研究が5年間にわたってデータを収集する場合、暗黒エネルギーの振る舞いに関するさらに多くの情報を提供するだけでなく、宇宙空間における銀河と巨大な銀河クラスターの進化に関する新しいデータを提供し、超新星などのオブジェクトの研究を可能にし、私たち自身の銀河であるミルキーをより詳細に研究できるようにします 仕方。
