専門家はクエーサーを「時計」として初めて使用して宇宙の時間の遅れを測定し、アインシュタインが正しかったことを確認した。
宇宙で最も明るいと考えられている天体、クエーサーのイラスト。写真: NOIRLab/NSF/AURA/J.ダ・シルバ
科学者らによると、初期の宇宙では時間の流れは現在よりも5倍遅かったようだとAFPが7月3日に報じた。この奇妙な現象を確認するためにクエーサーを「時計」として使用したのは今回が初めてです。
シドニー大学の天体物理学者で、ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された新しい研究論文の主執筆者であるジェラント・ルイス氏によると、アインシュタインの相対性理論では、宇宙は膨張しているため、人類は遠くの宇宙がゆっくりと動いているのを見るはずだと予測している。
宇宙の年齢は約138億年だと考えられています。研究者らはこれまで、超新星(非常に明るい恒星の爆発)の観測結果を「宇宙時計」として用いて、宇宙の年齢が現在の半分だったときには時間が2倍ゆっくり流れていたことを示してきている。
新しい研究では、超新星よりもさらに明るいクエーサーを利用して、宇宙の歴史をより深く探ります。したがって、宇宙を生み出した爆発であるビッグバンから 10 億年以上経った後、時間は現在の 5 分の 1 の速さでしか経過しなかったようです。この現象は宇宙の時間の遅れと呼ばれます。
宇宙の時間の遅れを測定するために、ルイス氏とオークランド大学の統計学者ブレンドン・ブリューワー氏は、20年間にわたって収集された190個のクエーサーのデータを分析した。クエーサーは、遠方の銀河の中心にある超大質量ブラックホールが周囲の物質を飲み込み、強力な放射線を放出することによって形成されます。これらは宇宙で最も明るく、最も強力な天体であると考えられています。ルイス氏によれば、このため、それらは宇宙の地図を作成するための有用な「標識」となるという。
しかし、クエーサーを「宇宙時計」に変えることは、超新星をクエーサーに変えるよりもはるかに困難です。ルイス氏によると、クエーサーを使って時間の遅れを測定するこれまでの試みは失敗に終わり、奇妙な結論に至ったという。新たな研究は物事を正しい視点に戻すのに役立ち、アインシュタインが正しかったことを証明しています。
ルイス氏によると、彼らが成功したのはクエーサーに関するデータがより豊富だったからだ。ランダム性に関する統計的知識の最近の進歩も役立ちます。
クエーサーを測定可能な時計に変えるために、研究チームはブラックホールが物質を飲み込むときに起こる混沌とした爆発を理解する必要があった。ルイス氏はこれを花火大会に例えています。花火大会では、閃光はランダムに見えますが、実際にはさまざまな要素が独自の時間スケールで明るくなったり暗くなったりしています。 「私たちはこの花火の現象に光を当て、クエーサーが初期宇宙の標準的な時間マーカーとしても使えることを示した」とルイス氏は語った。
トゥー・タオ( AFP通信による)
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