アインシュタインの十字架が宇宙深部の超光度の超新星を明らかにする

宇宙望遠鏡は、文字通りにも比喩的にも宇宙の最も暗い謎を解明する発見です。 ジェームス・ウェッブ (JWST) は印象的な宇宙現象を記録しました。

重力レンズのプロセスを通じて、天文学者は、非常に遠くにある輝く爆発する星、「超新星 H0pe」と適切に名付けられた超新星を検出しました。この発見は、その拡大のパズルにおいて重要なピースです 宇宙、現代の宇宙論における最大の論争の1つである「ハッブル緊張」を解決するための新たな希望を提供します。

宇宙の「蜃気楼」とアインシュタインの十字架

または 写真 ジェームズ・ウェッブによって送られたものは、アインシュタインの一般相対性理論が実際に動作している完璧な例です。観測の中心には、地球から約36億光年離れた巨大銀河団PLCK G165.7+67.0がある。このクラスターの重力は非常に強いため、周囲の時空を歪め、巨大な物理レンズとして機能します。

この銀河団の背後、想像を絶する距離に、H0pe 超新星をホストする別の銀河があります。この爆発による光は何十億年も伝わり、クラスターレンズを通過する際に曲げられて拡大されました。その結果、ジェームズ・ウェッブは超新星を一度ではなく、三回（同様の場合には四回、いわゆる「アインシュタインの十字架」を形成）目撃したことになる。これらの複数の画像は中心星団の周囲のさまざまな点に現れ、驚くべき目の錯覚を生み出し、科学者は、遠距離にあるために通常は見えない天体を研究することができます。

超新星 H0pe

H0pe はランダムな爆発ではありません。 Ia 型超新星に分類されます。天文学者はこれらの天体を「標準キャンドル」と呼びます。なぜなら、これらの天体は常に特定の既知の明るさで爆発するからです。バーストの実際の明るさを知り、地球から見える明るさと比較することで、科学者はバーストまでの距離を正確に計算できます。

この特定の超新星は、これまでに観測された超新星のうち最も遠いものの 1 つであり、その光はビッグバンから約 35 億年後の時代から来ています。彼女の研究では、若い宇宙を垣間見ることができますが、科学に対する彼女の本当の才能はタイムラプスです。

光は重力レンズの周りで異なる経路をたどって私たちに届くため、超新星のそれぞれの「画像」はわずかに異なる時間に到着します。これらの遅れを測定することで、天文学者は宇宙の膨張率についての結論を導き出すことができます。

ハッブル定数論争

ここに発見の核心があります。ハッブル定数 (H0) は、宇宙の膨張速度を表す数値です。ただし、問題があります。初期の宇宙に基づく測定値 (マイクロ波背景放射など) では約 67 km/s/Mpc の値が得られますが、局所的な現在の宇宙からの測定 (H0pe などの超新星を使用) では、約 73 ～ 74 km/s/Mpc というより高い値が得られます。この不一致は「ハッブル強度」と呼ばれます。

天文学者のブレンダ・フライ氏とその同僚のチームが分析した超新星 H0pe のデータは、局所宇宙の測定値と一致しています (より高い値)。これは、不一致が測定誤差によるものではなく、まだ完全には理解されていない基礎物理学によるものであることを裏付けるため、非常に重要です。もしかしたら、宇宙は私たちの現在のモデルが予測しているものとは異なる動きをしているのかもしれません。あるいは、暗黒エネルギーは私たちが思っているよりも複雑なのかもしれません。

宇宙論の未来

James Webb による H0pe の発見は、現代のテクノロジーの力を証明しています。 テクノロジー。この望遠鏡は印象的な写真を提供してくれるだけでなく、タイムマシンとして、また物理学実験室としても機能します。重力レンズのおかげで、同じ出来事を「何度も」見ることができるようになったことで、アインシュタインが 1 世紀前に理論を組み立てたときに夢見ることしかできなかったツールが科学者に与えられました。

ジェームス・ウェッブの使命が続くにつれて、他のそのような「十字架」や宇宙のレンズを発見することは確実です。新しい発見のたびに、私たちは「宇宙は何でできているのか、そしてどのように進化するのか」という問いに対する答えに近づいていきます。今のところ、超新星 H0pe はその名に恥じず、膨張の謎に対する解決策が私たちの手の届くところにあるという希望を与えてくれています。