宇宙論の大前提がゆらぐ?宇宙膨張が方向によって異なる可能性

1 しじみ ★12:06:55
宇宙は全ての方向に等しい速度で膨張していると考えられてきたが、800個以上の銀河団のX線観測データを用いた研究で、膨張速度に想定以上のばらつきが検出された。宇宙論に関わる重要な前提である「等方性」が成り立たない可能性を示唆する結果である。
【2020年4月15日 ヨーロッパ宇宙機関/チャンドラ】

宇宙は局所的には違いはあっても、大きなスケールで全体を見ればどの方向も同じような性質を示しているというのが「等方性」であり、宇宙膨張の速度にもこれが成り立つと考えられる。この原理は基礎物理学に基づいていて、ビッグバンの名残である宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の観測からも支持されている。CMBは誕生から38万年後という幼少期の宇宙の状態を反映するもので、全天で均一な分布が見られることから、初期宇宙はすべての方向に同じ割合で急速に拡がったはずだと考えられている。

ところが、独・ボン大学のKonstantinos Migkasさんたちの研究によれば、現在の宇宙ではその等方性は成り立たないかもしれない。

Migkasさんたちは様々な方向にある313個の銀河団を選び、ヨーロッパ宇宙機関(ESA)のX線宇宙望遠鏡「XMMニュートン」とNASAのX線観測衛星「チャンドラ」の観測データから銀河団内の超高温ガスの温度を計測した。その温度に基づき、銀河団までの距離と宇宙膨張により銀河団が遠ざかる速度も加味して銀河団の「理論的な明るさ」を求め、米独英によるX線観測衛星「ROSAT」がX線で観測した銀河団の「実際の明るさ」と比べたところ、ばらつきが見られた。

「ある方向に位置する銀河団は予想より暗く、別の方向に位置するものは予想より明るかったのです。明るさの違いは30%とかなり大きいものです。それだけでなく、違いは決してランダムではなく、観測した方向によって明らかに一定のパターンがあります」(ボン大学 Thomas Reiprichさん)。

研究チームはこの分析をXMMニュートンや日米のX線天文衛星「あすか」が観測した他の銀河団のデータにも適用し、全部で842個の銀河団について調べたところ、おおむね同じ結果が得られた。

このような違いが生じた原因として、方向によって宇宙膨張の速度が異なる可能性が挙げられている。しかし、これは宇宙論の等方性で想定されるばらつきの範囲を超えている。研究チームの見方は慎重だ。Migkasさんは記事を寄稿し、こう述べている。「私たちは宇宙論を支える最重要な柱の一つを破壊したのでしょうか?ちょっと待ってください、そんなに単純ではないのです。私たちを間違った結論へ導いたシナリオが少なくとも2つ想定されます」。

シナリオの一つは、未検出のガスや塵の雲の影響で一部の銀河団が暗く見えているというものだ。ただし、別の波長で観測した研究でも似た結論が得られていることから、Migkasさんはその可能性は非常に低いとみている。もう一つのシナリオは、銀河団がさらに集まって形成する「超銀河団」が強力な重力で周囲の銀河団の移動速度を変化させているというもので、研究チームではその影響は無視できると分析しつつも、さらなる研究による検証が必要であると認めている。

「もし、この宇宙が本当に不等方だとすれば、それが過去数十億年間に限られていたとしても、研究における革命的な出来事と言えます。あらゆる天体の特徴を分析するにあたって、それぞれが位置する方向を考慮しなければいけないのですから。たとえば、遠方の天体までの距離を見積もるときには一連の宇宙論的定数や方程式を適用しますが、現在はそれらがどこでも等しいと誰もが信じています。しかし、私たちの結論が正しければそれは覆り、過去の研究をすべて見直さなければいけません」(Migkasさん)。

「現在の宇宙が全ての方向で同じように膨張しているわけではないという可能性は、過去の研究から示唆されていました。しかし今回初めて、銀河団のX線からそれが検証されました。その意味は大きく、将来の研究の可能性を大きく広げるものです」(XMMニュートン・プロジェクトサイエンティスト Norbert Schartelさん)。

続きはソースで


http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/11198_expansion

3 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:13:22
宇宙の何が膨張してるのか意味が分からない・・
4 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:16:28
飛んでくるX線を観測してるんだろうが
それに何の意味があるのかもよくわからない・・
5 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:18:42
細長く膨張してやがてちぎれて二つになるトカナ
7 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:19:43
よくわからない、膨張しているってのがそもそもわからない
9 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:23:54
まあ宇宙の時空が場所によって異なり一定ではない
ことを考えたら当たり前か
12 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:27:58
すべてが均等に膨張していれば
時間も物質も生まれなかったってこと?
15 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:30:31
>>1
大きなスケールではなかったと言う事じゃない?等方性が見られる大きさが宇宙の
大きさの基本となるんじゃない?
13 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:28:55
逆じゃね?
銀河系というか銀河群そのものが物凄い力で引っ張られてて、見かけの膨張に前後で差が出てると思った
14 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:30:16
粒子スピンがあってクオークが見えるだのレーザーで撃ち抜くだの
一度整理しないと物理が破綻してる・・
俺は今からTVを見る・・
16 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:34:51
それより裏宇宙というか別次元の発見は未だか
18 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:38:56
俺は左に曲がっている
17 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:36:22
宇宙自体が移動してるとか
19 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:42:00
つまり、宇宙以前にそこに何かがあった?
または外宇宙に膨張を阻害する何かが今も存在する

はたまたビッグバン以前の段階で前宇宙的な世界があるということの証左になるの?

20 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:46:26
宇宙自体が回転してるので楕円体に歪んでる
21 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:48:14
量子的ゆらぎが卓越しているという事?
インフレーション理論脂肪?
25 ニュースソース検討中@自治議論スレ13:10:36
あれじゃね、シャボン玉が常に正確な球を保てなくて、ゆらゆらと変形しながら揺らいでるみたいな感じとか
26 ニュースソース検討中@自治議論スレ13:13:24
CMBの等方性は確実なデータとして得られてるわけだからなあ
3つのX線衛星の観測結果のうち1個だけに系統誤差があるというだけで
宇宙膨張の異方性という解釈に飛びつくのは性急すぎる
30 ニュースソース検討中@自治議論スレ13:40:19
逆じゃね?
銀河系というか銀河群そのものが物凄い力で引っ張られてて、見かけの膨張に前後で差が出てると思った
31 ニュースソース検討中@自治議論スレ13:43:23
俺の股間も方向制御式なんだが
34 ニュースソース検討中@自治議論スレ14:09:17
ハッブル定数も測定するたびに違った値が出る
等方でないという別の証拠
膨張が加速しているという解釈より素直
35 ニュースソース検討中@自治議論スレ14:11:16
X線の強さから答えを導く方法が間違ってるか、CMBの観測結果が間違ってるかのどっちかだろ。
2つのどちらかが矛盾してるんだから。
36 ニュースソース検討中@自治議論スレ14:17:16
銀河の距離と後退速度の文献値使って補正したからだろ その文献値が間違ってるんだよ
37 ニュースソース検討中@自治議論スレ14:18:56
こっちの宇宙が膨張なら向こうの宇宙は縮小だろ。
40 ニュースソース検討中@自治議論スレ14:36:53
この宇宙が超巨大ブラックホールのようなものに呑み込まれていてスパゲティ化現象を起こしているに違いない
38 よっちゃん14:26:53
The Institute of Reproducing Kernels is dealing with the theory of division by zero
calculus and declares that the division by zero was discovered as 0/0=1/0=z/0=0
in a natural sense on 2014.2.2. The result shows a new basic idea on the universe
and space since Aristotelēs (BC384 – BC322) and Euclid (BC 3 Century – ),
and the division by zero is since Brahmagupta (598 – 668 ?).

George Gamow (1904-1968) Russian-born American nuclear physicist and
cosmologist remarked that "it is well known to students of high school algebra"
that division by zero is not valid; and Einstein admitted it as the biggest blunder
of his life} [1]:1. Gamow, G., My World Line (Viking, New York). p 44, 1970.

39 ニュースソース検討中@自治議論スレ14:35:59
宇宙膨張などと言っているが「空間」そのものがどう言うものかを言ってはいない。
膨張を言うなら空間と言うものを明らかにしなければ意味が無い。
42 ニュースソース検討中@自治議論スレ14:52:04
地球が宇宙の中心にいるわけないからそりゃそうだな
むしろ等しい方が意外
43 ニュースソース検討中@自治議論スレ15:05:43
>>42
宇宙に 「中心」 みたいな特別な場所はそもそもない
(だから地球から見てどっち向いても同じように見える) というのが等方性でしょ

でも等方的じゃないってことになれば 特別な場所があるのかもしれないんじゃね

44 ニュースソース検討中@自治議論スレ15:19:17
定説外の結果はいつも楽しいな オラ、わくわくすっぞ

>>43
即中心があるという話にもならんだろうとはいえ、あったら笑うな

恒星系にも銀河系にもひとまず中心があるのだから、この宇宙全体にもある それを含む超マルチ宇宙、とかまで行ってはじめて無中心的になる 
と思ったらそこにも・・

46 ニュースソース検討中@自治議論スレ15:26:58
ダークマター ダークエネルギーの密度に大きくばらつきがあるって事だね。
47 ニュースソース検討中@自治議論スレ15:40:49
宇宙は球面が膨張していることに擬せられるようだから、とりあえず北極点南極点に相当するものがある 4次元時空でどうなるのかわからないが 赤道上、とか

銀河系は台風や雲のようなもので、その水滴が星で、そこにしがみついているのが人間、しかし下方には海や陸地というまだ未知の構成物がある 上空には別の星という別の宇宙がある

48 ニュースソース検討中@自治議論スレ15:44:07
等方性に問題があるとしたら何に都合が悪いんだろうか?
宇宙法則が書き換わるのだろうか?
49 ニュースソース検討中@自治議論スレ15:44:12
物質が一様ってありえないからな
宇宙はなければ0
存在してる宇宙はあるものとして100で偏っている
平坦な空間などあり得るはずがないのだよ
51 ニュースソース検討中@自治議論スレ16:13:36
ビックバンの前はチリ一つない無だったんだろ?
なぜ無だったのかこれが答えなんじゃない
あらゆる物質がどこかに吸い寄せられてる
この宇宙もやがてなにもない無になるわけでしょ
イメージ的に四方八方からダイソンの掃除機に吸われてる感じ
52 ニュースソース検討中@自治議論スレ16:17:27
単にヘンな偏りがあるところで真空崩壊が始まってる気がするんだけど・・・
53 ニュースソース検討中@自治議論スレ16:22:16
宇宙の等方性とはどの方向もまったく見分けがつかないという意味じゃない
例えば>>1は
>CMBは誕生から38万年後という幼少期の宇宙の状態を反映するもので、全天で均一な分布が見られる
としているがこれは誤りで本当はインフレーション宇宙モデルを支持する原始銀河の種となるムラが検出されている
54 ニュースソース検討中@自治議論スレ16:37:18
宇宙は広がってなくて大きく回転してるんだと思うぞ
55 ニュースソース検討中@自治議論スレ16:47:57
宇宙の外側は凸凹しており、
決して均一ではない
天の川銀河から観測可能な宇宙は均一だが
観測できない場所によっては重力が強くて
ブラックホールしかできなかったり
磁力が強くて恒星が生まれなかったり
するかもしれない
56 ニュースソース検討中@自治議論スレ17:26:47
>>54
それ、遠心力で広がってるんか?
59 ニュースソース検討中@自治議論スレ18:17:05
時間が相対性理論だけで進んだり遅れたりしてるとは限らんしね
60 ニュースソース検討中@自治議論スレ18:46:19
高温ガスの温度を計測し
銀河団までの距離と
宇宙膨張により銀河団が遠ざかる速度も加味し
銀河団の「理論的な明るさ」を求め、

こんな誤差だらけの手法で30%とかに納まったのならそれでいいじゃん

61 ニュースソース検討中@自治議論スレ18:50:39
インフレーション時のゆらぎ?

その前に暗黒流動という話はどうなった?

62 ニュースソース検討中@自治議論スレ18:52:14
宇宙はビッグバン説のように1点からずっと膨張しているのではなく、
泡立つように無数の点から膨張してると考えれば膨張点の偏りによって説明がつく 
ついでに言えば宇宙の泡構造もこれで説明がつく 

どう?オレって頭良くない?

63 ニュースソース検討中@自治議論スレ18:58:39
>>54
宇宙はピザか
65 ニュースソース検討中@自治議論スレ19:06:43
誤差だろ? たった数万光年の
67 ニュースソース検討中@自治議論スレ19:10:35
風船じゃあるまいし。ムラがある方が自然。
68 ニュースソース検討中@自治議論スレ19:42:18
この宇宙は超超人が作る金平糖型のたこ焼き器の型枠に押し込められたたこ焼きにすぎない。
死に物狂いで研究している学者たちがこの事実に気づいたらショックでおかしくなるから内緒な
74 ニュースソース検討中@自治議論スレ22:14:13
まだ、ビッグバンとか宇宙膨張とかの妄想を続けているのか。
キリスト教の神父の宇宙は神によって作られたとかの妄想から始まった
ものだから、妄想に妄想を重ねて聞くに堪えないものになってしまって
いるな。
狂信者の戯言で済んでいればいいのに、学者にまで妄想が移ってしまっ
てまともな議論ができなくなってしまっているな。
75 ニュースソース検討中@自治議論スレ22:22:33
距離の数値があてにならんから方向によって違ってくるとかじゃないの
81 ニュースソース検討中@自治議論スレ22:37:27
空間が濃いとこと薄いとこもあるし
86 ニュースソース検討中@自治議論スレ23:14:27
銀河の分布もバラつきがあるんじゃないの
89 ニュースソース検討中@自治議論スレ23:34:04
他の膨張中の宇宙が干渉してるんだろな
92 ニュースソース検討中@自治議論スレ02:39:35
宇宙の外側の事も分からないくせに
94 ニュースソース検討中@自治議論スレ03:03:41
重力分布を考えれば、ブラックホールや銀河間の距離もあるし全方向に均一にはならないだろ
99 ニュースソース検討中@自治議論スレ04:02:18
遠方の銀河ほど高速に後退している
それでこうなってああなって ←※ この部分って定説的な説明はできてんの?
宇宙は膨張していると結論できる

膨張している直接的な証拠は無いよね
なんか風船のイメージで膨張って固定観念になってない?

102 ニュースソース検討中@自治議論スレ06:14:53
空間の膨張ではなく物体の等速直線運動と捉えれば

離れていく速さが違うのは当然あり得る

103 ニュースソース検討中@自治議論スレ06:17:10
空間が膨張するなら物体も同じ比率で大きくるはず
105 ニュースソース検討中@自治議論スレ07:01:10
>>1
他の宇宙と合体した可能性もあるか?
108 ニュースソース検討中@自治議論スレ07:18:49
良く言われるように
我々が観測しているのは、宇宙の過去の姿

地球から11億光年離れたところに
11億年前には星間ガスがたゆたっていて
10億年前から銀河を新しく誰かが作っているとしても
それは観測できない

我々は、いま現在の宇宙の質量分布がどうなっているか知らない
だがしかし、ダークマターはビッグバン直後から変わらずにそこにあるのだった

110 ニュースソース検討中@自治議論スレ07:24:28
ビッグバンより古い星があるので、そのせいだろう。
119 ニュースソース検討中@自治議論スレ12:28:53
宇宙創成の原点が回転していたとすれば宇宙は均一には拡がらない
ような気がする
64 ニュースソース検討中@自治議論スレ19:02:18
>>60
ホンコレ ただの誤差なのに、現実味のある数字だからって、それに意味を見出そうと妄想して頓珍漢な結論にしてしまっただけだろな
70 ニュースソース検討中@自治議論スレ19:56:54
君は、小宇宙(コスモ)を感じたことがあるか?
76 ニュースソース検討中@自治議論スレ22:23:23
俺たちは大きな思い違いをしているんじゃないか?
実は宇宙が膨張しているんじゃなく、逆で宇宙内の全ての物質が物凄い勢いで縮小している可能性はないのか?
22 ニュースソース検討中@自治議論スレ13:04:22
へー?
58 ニュースソース検討中@自治議論スレ18:06:58
ビッグバン理論オワタ

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