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宇宙の膨張の謎を解くことは可能ですか?

100年ちょっと前、私たちの誰も惑星は宇宙が膨張していることを知りませんでした。しかし、20世紀が人類にもたらしたすべての問題と不幸にもかかわらず、科学技術の進歩によって特徴づけられるのは今世紀です。信じられないほど短い期間で、私たちはこれまで以上に世界と宇宙について学びました。私たちの宇宙が過去138億年にわたって拡大しているという考えは、1927年にベルギーの物理学者ジョルジュルマイトルによって最初に提案されました。 2年後、アメリカの天文学者エドウィンハッブルはこの仮説を確認することができました。彼は、各銀河が私たちから遠ざかっていて、遠くに行くほど、それが速く起こることを発見しました。今日、科学者が私たちの宇宙のサイズがどれほど急速に膨張しているかを理解する方法はたくさんあります。これは、研究者が測定プロセスで取得する数値であり、そのたびに異なることが判明します。しかし、なぜ?

創業以来、私たちの宇宙はますます拡大しています。

宇宙の最大の謎

今日私たちが知っているように、銀河までの距離と銀河がどれだけ速く後退するかの間には密接な関係があります。つまり、たとえば、私たちの惑星から1メガパーセクの距離にある銀河(1つ メガパーセク およそ330万光年に等しい)毎秒70キロメートルの速度で離れていきます。そして、2メガパーセクの距離で少し離れたところにある銀河は、2倍の速さ(140 km / s)で移動します。

今日、宇宙の年齢を決定するための2つの主要なアプローチがあること、または科学的には、 ハッブル定数..。これら2つのグループの違いはその点で、メソッドの1つのセットは宇宙内の比較的近いオブジェクトを考慮し、他のセットは非常に遠いオブジェクトを考慮します。しかし、科学者がどのような方法を使用しても、結果は毎回異なります。私たちが何か間違ったことをしているのか、宇宙のどこかで、まったく未知のことが起こっていることがわかりました。

地球からの最速のものに基づく最も遠い銀河が遠ざかっていると、科学者たちは、すべての銀河が一度にあると、この出来事はビッグバンとのみ一致すると結論付けました。

最近サーバーで公開された調査でairxiv.orgのプレプリントから、近くの銀河を研究している天文学者は、表面の明るさの変動と呼ばれる宇宙の膨張を測定するために巧妙な方法を使用しました。派手な名前ですが、実際には直感的なアイデアが含まれています。

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あなたが森の端にまっすぐ立っていると想像してみてください木の前で。あなたは非常に近くにいるので、あなたの視野には一本の木しか見えません。しかし、少し後退すると、より多くの木が表示されます。そして、遠くに行くほど、目の前に現れる木が増えます。科学者が望遠鏡で観測する銀河でも同じことが起こりますが、はるかに複雑です。

宇宙の膨張率をどうやって知るのですか?

良い統計を得るために、天文学者は、地球に非常に近く、約3億光年離れた銀河を観測しています。ただし、銀河を観測する際には、望遠鏡で撮影した画像に見られる塵、背景銀河、星団を考慮する必要があります。

これは興味深いです:NASAはどのようにダークエネルギーを検索しますか?

しかし、宇宙は狡猾です。1990年代以降、天文学者は、非常に遠くにある爆発する星が、単純な測定で示されるよりも常に遠くにあることに気づきました。これは彼らにそれを信じさせました宇宙は今より速く膨張しています以前よりも、それが今度は発見につながりました ダークエネルギー -普遍的な膨張を加速する不思議な力。

これまで、科学者たちはコンピューターシミュレーションを使用して、宇宙を生み出したビッグバンの時間を推定しています。

科学的研究の著者が書いているように、私たちが見るとき非常に遠い天体までは、宇宙が若かった過去のように見えます。宇宙の膨張率が現在(10億年未満前)と異なっていた場合(たとえば、120〜138億年前)、ハッブル定数の2つの異なる値を取得できます。それとも、宇宙のさまざまな部分がさまざまな速度で拡大しているのでしょうか?

参照:科学者は宇宙の年齢と膨張について何を知っていますか?

しかし、拡大率が変わった場合は、私たちの宇宙の年齢は、私たちが考えているものとはまったく異なります(科学者は宇宙の拡大率を使用してその年齢を追跡します)。これは、つまり、宇宙のサイズが異なることを意味します。つまり、何かが起こるのにかかる時間も異なります。

あなたがこの推論の線に従うならば、それから結局、初期の宇宙で起こった物理的プロセスは異なる時間に起こったことがわかりました。膨張率に影響を与える他のプロセスが関与した可能性もあります。一般的に、ある種の混乱があります。 「それから、私たちは宇宙がどのように振る舞うかを十分に理解していないか、それを誤って測定していることになります」と研究の著者は述べています。

いずれにせよ、ハッブル定数は天文学界での白熱した議論の主題。しかし、新しい研究はさらに多くの質問を追加したので、不確実性との戦いには長い時間がかかります。もちろん、いつの日か、私たちの宇宙に対する理解は変わるでしょう。しかし、それが起こったとき、宇宙論者は議論するために何か他のものを探す必要があります。彼らが間違いなくすること。