各銀河の 3D 位置と形状情報は、遠方の銀河との相対的な整列の大きさを測定するのに役立ちました。 Credit: 京都大学/Jake Tobiyama
科学者たちは、銀河の固有の配列が暗黒物質と暗黒エネルギーを宇宙規模で調査できることを確認しており、広大な空間規模での一般相対性理論を支持しています。 しかし、暗黒エネルギーと宇宙加速の性質は未解決のままです。
アインシュタインは同意してうなずいたでしょう。 一般相対性理論は、宇宙の最も遠いところにも当てはまるかもしれません。
現在、京都大学を含む国際研究機関の科学者は、銀河の固有の配列が、宇宙規模で暗黒物質と暗黒エネルギーの強力なプローブになることを可能にする特性を持っていることを確認しました。
数千万光年以上離れた銀河の分布が暗黒物質の重力の影響を受けているという証拠を収集することにより、チームは広大な空間スケールで重力の一般理論をテストすることに成功しました。 国際チームは、120 万の銀河観測のアーカイブ データから取得した銀河の位置と方向を分析しました。 各銀河の利用可能な 3D 位置情報の助けを借りて、得られた統計分析により、遠方の銀河の方向がどの程度揃っているかが定量的に特徴付けられました。
「主に近くの物体との相互作用によって生成されるこれらのアライメントは、弱いレンズ効果を測定する際の系統的ノイズと見なされてきました」と、筆頭著者である京都大学湯川理論物理学研究所の樽屋敦氏は述べています。
中央研究院天文天体物理研究所の奥村哲平氏は、「重力によって銀河の分布が徐々に密になる速度を測定することにも成功しました。これは、一般相対性理論と一致しています」と述べています。
「私たちの研究は、遠い宇宙での一般相対性理論を確認しましたが、暗黒エネルギーの性質や宇宙加速の起源はまだ解決されていません」と奥村は付け加えます。
Sloan Digital Sky Survey と Baryon Oscillation Spectroscopic Survey から得られたアーカイブ データは、明るさと距離から選択された 3 つの銀河サンプルで構成されています。 さらに、各銀河の 3D 位置と形状情報は、遠方の銀河との相対的な整列の大きさを測定するのに役立ちました。
チームのモデルの結果は、理論計算で裏付けられ、樽屋と奥村に、これらの銀河の方向が互いに関連しているという強力な証拠を与え、宇宙規模での一般相対性理論のより強力な事例を示しました。
「すばる望遠鏡プロジェクトなどの現在の取り組みは、非常に高品質で高精度の観測データを提供します。 これらは、暗黒エネルギーの性質に光を当てるために固有の配置を使用して、革新的な宇宙論的研究を先導するでしょう」とタルヤは述べています.
参照: 「0.16 < z < 0.70 での SDSS 銀河の赤方偏移空間楕円率相関からの成長率に関する最初の制約」、奥村哲平および樽屋敦史、2023 年 3 月 13 日、 の 天体物理ジャーナルレター.
DOI: 10.3847/2041-8213/acbf48