| 見知らぬ宇宙という風説 |
| Credit: Adam G. Riess (STScI) et al., NASA |
| 画像の説明 |
ほんの少し短い昔、宇宙画像編集者が大学院にいたとき、現在普及している宇宙の暗いエネルギーは、今日のように激しく議論されさえしませんでした。
もちろん、現在この見知らぬエネルギーが、宇宙論についての講義と同様に宇宙を支配するように見えて、宇宙の大規模な拡大を速める反発する力を与えます。
実際、最近の明るさ測定値で遠くしたがって古い星の爆発または超新星は、
一般的な拡大が40億年から60億年前に本格的に加速し始めたことを示します。
その時に暗いエネルギーの反発する力が、宇宙の距離を超えて引力の重力に打ち勝ち始めました。
このハッブル宇宙望遠鏡画像は、何億光年も遠くに離れている超新星爆発のサンプルを示します。上が以前で、下が爆発後のホスト銀河の像になります。
ハッブルが正確に計った超新星も暗いエネルギーの反発する力が宇宙時間に関して一定で、そう引力のアインシュタインの本来の理論と一致している可能性があったとほのめかします。
力が時間とともに実際に変わるならば、宇宙はビッグ・クランチまたはビッグリップで今まで通り終わることができます。
ただし、約300億年未満の間にです。 |
今日の宇宙画像は、宇宙の将来に関することを示唆しているという画像です。
億年単位の話題ですが、宇宙の70パーセントを占めているという「暗いエネルギー」が宇宙の将来を決定するらしいです。
考えられるシナリオとしては、今までと同じように拡大して崩壊する、拡大から内部に収縮するようにして崩壊する、突然殻を破るようにして宇宙の外部へと崩壊するという３通りがあり、どれになるのかはまだわかっていません。
どうして遥か遠くの天体を観察するのかという疑問がありますけれども、その意義は、いわば他者を見つめて自己を知る手掛かりを得るのと似たものともいえるようです。
億年単位の話題であるにせよ知的生命体の宿命ともいえる「知りたい興味」を少しでも満たすことになるともいえるでしょう。 2004年3月1日
t.sasaki |
| Rumors of a Strange Universe |
| Credit: Adam G. Riess (STScI) et al., NASA |
| Explanation |
| Only a few short years ago, when the APOD editors were in graduate school,
the pervasive, cosmic Dark Energy was not even seriously discussed. Of
course, it now appears that this strange energy dominates the cosmos (as
well as lectures on cosmology) and provides a repulsive force accelerating
the large scale expansion of the Universe. In fact, recent brightness measurements
of distant and therefore ancient, stellar explosions or supernovae indicate
that the universal expansion began to speed up in earnest four to six billion
years ago, when the Dark Energy's repulse force began to overcome the attractive
force of gravity over cosmic distances. The Hubble Space telescope images
above show a sample of the distant supernova explosions, billions of light-years
away, in before (top) and after (bottom) images of their faint host galaxies.
Hubble measured supernovae also hint that the Dark Energy's repulsive force
is constant over cosmic time and so could be consistent with Einstein's
original theory of gravitation. If the force actually changes with time,
the Universe could still end in a Big Crunch or a Big Rip ... but not for
an estimated 30 billion years. |
2004年02月27日号
宇宙にも「終焉」がある摂理について
Credit: Adam G. Riess (STScI) et al., NASA
Credits: NASA, Adam Riess (Space Telescope Science Institute, Baltimore,
MD)
2003年01月01日からの宇宙画像
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３Ｄ立体画像の付録です。交差法で立体的に見るには、左右の画像の中間(画像下の真ん中の黒点の上)に両目の焦点を合わせます。いわゆる、寄り目にします。平行法で立体的に見るには、左右のそれぞれの画像の下にある黒点の上の真ん中あたりに視線を持っていきます。このときには、両方の画像が、ぼんやりと見えるように画面をつき抜いてその先に焦点を当てるつもりで見ます。
ほとんどを交差法にしています。平行法で見たい方は、画像をコピーして左右の画像を入れ替えてください。２００２年４月３０日ページに立体視の方法について掲載しています。
Credit: NASA and A. Feild (STScI)
暗いエネルギーの性質についての新しい手掛かりによるとアインシュタインは、結局正しかったかもしれません。
ＮＡＳＡのハッブル宇宙望遠鏡からのよい知らせは、おそらくアインシュタインが正しかった？ということです。
「暗いエネルギー」と呼ばれているエネルギーの不思議な形態は、アインシュタインが宇宙をそれ自身の重力と釣り合わせる試みにおいて理論立てたよりも、
もう少し反発する力のように見えています。
たとえアインシュタインが、間違っていると判明するとしても、宇宙の暗いエネルギーが多分今すぐには宇宙を破壊しないでしょう。到来するとしても現在よりおよそ300億年とハッブル研究者は言います。
私たちは、たった今２つのことに遭遇しています。
１つは、以前にアインシュタインが自信に満ちたように提唱した宇宙論的定数が本物であるということです。
他の一つは、少なくとも暗いエネルギーは、全てにおいてすぐに宇宙の終わりを引き起こすのに十分速く変えているようには見えません。
ハッブルの研究者は、宇宙が現在の年齢の半分に満たない時に爆発した、自然のそれ自身の「大量破壊兵器」ともいうべき非常に遠い超新星を見つけ観測しました。
超新星の特定のタイプの見かけの輝きは、宇宙論者に異なる時間に過去の宇宙の拡大率を測定する方法を与えます。
ハッブルを活用した深い起源を調査する素晴らしい天文台（GOODS）プログラムにより、現在まで試みられる最大の深い銀河調査では、先例のない規模で宇宙望遠鏡を超新星検索エンジンに変えることになりました。
観測過程で研究者チームは、GOODS領域で最も遠い知られている7つの内6つを含む42の新しい超新星を発見しました。
宇宙論者は、たとえ暗いエネルギーが宇宙のおよそ70パーセントから成るように見えるとしても、暗いエネルギーについてほぼ何も理解していません。
彼らは、その2つの最も基本的な特性であるその強さとその永続性を発見しようと猛烈に努めています。
ハッブルの研究者チームは、第二の特性である暗いエネルギーの永続性について、最初の意味がある測定をしました。
現在、より多くの極めて不安定で捉え難い可能性と同様に、暗いエネルギーに対する2つの主要な解釈があります。
それは、何もない宇宙からアインシュタインの理論立てた「宇宙論的定数」として広まっているエネルギーである可能性がありました。
その暗いエネルギーを予測する解釈は、変わらなくて定められた強さです。
他の可能性は、その暗いエネルギーが「典型」と呼ばれる変化しているエネルギー領域と関係しているということです。
この領域は、初期の宇宙が出現したインフレの出来事のより穏やかな見解になる現在の加速を引き起こしています。
天文学者が宇宙が速まっていると最初に理解したとき、常識はそれが永遠に広がるということでした。
しかし、私たちがよりよく暗いエネルギーの特性である本来の姿を理解するまで、宇宙の運命については他のシナリオが可能です。
暗いエネルギーからのより強い反発があるか、起こるならば、アインシュタインの予測よりも宇宙は、将来において「ビッグリップ（大きな裂け目）」として、宇宙が筆舌しがたいほどに激しくとても最初に銀河を広げる事象で、バラバラにされるかもしれません。
そして、最終的には、恒星、惑星それから天体上の構成物の原子は、時間の破滅的な終わりで引きはがされたようになります。
現在、この考えは、理論家によって追求されること以外は、非常に実際的でありません。
他の極端な事象としては、可変の暗いエネルギーは、消えて行くかもしれないし、あるいは大挙して暗いエネルギー自身を一緒にむしろ押しのけて宇宙を引き離すようなものを放るかもしれません。
これは、宇宙が最終的に内側に破裂する「ビッグクランチ（大きな危機）」に至ります。
そしてこの「ビッグクランチ」の事象は、現在最も少なからずにありそうなシナリオのように見えると、研究者は考えています。
暗いエネルギーを理解して、宇宙の最後の運命を決定することは、更なる観察を必要とします。
ハッブルと将来の宇宙望遠鏡は、全宇宙中を十二分にほとんど見ることができるほど必要な精度を成し遂げるために欠かすことができません。
暗いエネルギーの特性の決定は、今日、天文学と物理学の重要な目的になりました。
空間と時間の遠い範囲に凝視して、ＮＡＳＡのハッブル宇宙望遠鏡は、これまでに見られる一番遠い星の爆発を確認しました。それは、100億年前に爆発した超新星です。
この滅びかけている星から白熱を調べることによって、天文学者は、不思議な反発する力が宇宙において働いているというより多くの証拠を集めました。
その力は、銀河をこれまでにより速く互いから離れて突進させました。
（この画像については、別の日に詳しく取り上げる予定です。）
