専門家たちは初めてクエーサーを「時計」として用いて宇宙の時間の膨張を測定し、アインシュタインの理論が正しかったことを確認した。
宇宙で最も明るい天体とされるクエーサーのイラスト。画像提供： NOIRLab/NSF/AURA/J. Da Silva
科学者たちは、初期宇宙における時間の流れは現在と比べて5分の1程度だったようだと述べている、とAFP通信が7月3日に報じた。彼らがこの奇妙な現象を確認するためにクエーサーを「時計」として利用したのは今回が初めてだ。
シドニー大学の天体物理学者で、学術誌「ネイチャー・アストロノミー」に掲載された新しい研究論文の筆頭著者であるゲライント・ルイス氏によると、アインシュタインの相対性理論は、宇宙が膨張しているため、遠くの空間はゆっくりと動いているように見えると予測している。
宇宙は約138億歳と考えられている。研究者たちはこれまで、超新星（非常に明るい星の爆発）の観測を「宇宙時計」として用い、宇宙が現在の半分の年齢だった頃は時間の流れが2倍遅くなっていたことを実証してきた。
新たな研究では、超新星よりもさらに明るいクエーサーを用いて、宇宙の歴史をより深く理解しようとしている。この研究によると、宇宙誕生のきっかけとなったビッグバンから10億年以上経った現在でも、時間の流れは現在と比べて約5分の1程度しか速くないように見えるという。この現象は「宇宙的時間の遅れ」として知られている。
宇宙の時間の遅れを測定するため、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年以上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「貪り食い」、極めて強い放射線を放出することで形成される。クエーサーは宇宙で最も明るく、最も強力な天体と考えられている。ルイス氏によれば、このためクエーサーは宇宙を観測するための有用な「目印」となる。
しかし、クエーサーを「宇宙時計」に変えることは、超新星に変えることよりもはるかに難しい。ルイスは、これまでクエーサーを使って時間の遅れを測定しようとした多くの試みが失敗に終わり、奇妙な結論に至ったと指摘している。今回の新たな研究は、物事を正しい位置に戻して、アインシュタインの正しさを裏付けるものだ。
ルイスによれば、彼らの成功はクエーサーに関するより多くのデータを入手できたことに起因する。また、ランダム性に関する統計的知識の最近の進歩も役立ったという。
クエーサーを計測可能な時間計測装置に変えるには、研究チームはブラックホールが物質を飲み込む際に発生する混沌とした爆発現象を理解する必要があった。ルイス氏はそれを花火大会に例え、光の閃光はランダムに見えるが、実際にはさまざまな要素がそれぞれの時間スケールに従って明るくなったり暗くなったりしているのだと説明した。「私たちはこの花火大会を解明し、クエーサーが初期宇宙の標準時間マーカーとしても利用できることを示しました」とルイス氏は述べた。
トゥ・タオ（ AFP通信によると）
ソースリンク
コメント (0)