アインシュタイン理論への挑戦:宇宙膨張の謎と暗黒エネルギーの行方

読了時間: 2 分
によって Pedro Martinez
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渦巻く銀河と光とともに広がる宇宙。

Tokyo宇宙が加速的に膨張している現象は、20年以上にわたり科学者たちを困惑させてきました。この出来事は、物理学の常識と一致しないため、研究者を驚かせています。特に、アインシュタインの一般相対性理論とも矛盾しています。最近、ジュネーブ大学とトゥールーズ第三大学・ポール・サバティエの科学者たちは、この謎をさらに探求しました。彼らは、アインシュタインの理論での予測と実際のデータを比較しました。ダークエネルギー調査から得たデータを元に調べた結果、宇宙の歴史を通じて時間とともに変化する小さな差異を発見しました。

科学者たちは調査データを使用して、数十億年にわたり「重力井戸」がどのように変化し広がったかを研究しました。彼らの発見は次の通りです。

アインシュタインの予測と一致する現象が約60〜70億年前に見られました。現在に近づくにつれて、約35〜50億年前には予測よりも浅い重力井戸が確認されています。これら予想外の重力的特徴により加速的な宇宙の膨張期が始まりました。

影響は非常に大きいです。宇宙の遠方で重力が異常な振る舞いをするなら、私たちの理解を見直す必要があるでしょう。宇宙の加速はダークエネルギーによるものなのか、それとも新しい重力理論や未知の力が関与しているのでしょうか?これらの疑問は現代天文学において重要です。

3シグマのズレが観測されていますが、これは重要なものの、まだアインシュタインの理論に挑戦する段階には至っていません。それを確認するためには5シグマの結果が必要です。したがって、将来の観測が非常に重要です。新技術の進歩が大きな助けとなるでしょう。ユークリッド宇宙望遠鏡はさらに良い結果をもたらすと期待されており、10億を超える銀河の地図を作成し、これまでよりも正確に時空の歪みを調査します。

アインシュタインの方程式は、長年にわたって確かな成果を上げ、ブラックホールやGPS信号の経路などを説明してきました。しかし、宇宙についての知識が深まるにつれ、これらの方程式が予期せぬ形で機能しないケースが現れるかもしれません。この分野の研究は、宇宙論や基礎物理学の理解を変える可能性があります。Euclidミッションからのデータは、相対性理論の正当性を確認するか、科学を新たな方向へ導くかもしれません。どのような結果になろうとも、科学者たちは宇宙探査を続けることに大いに興味を持っています。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-53363-6

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Isaac Tutusaus, Camille Bonvin, Nastassia Grimm. Measurement of the Weyl potential evolution from the first three years of dark energy survey data. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-53363-6
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