元スレ【天体物理学】宇宙膨張が標準理論と不一致？クエーサーの観測から示唆［02/04］
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1 :
遠方宇宙のクエーサーの観測から、初期宇宙の膨張が標準宇宙モデルの予測と食い違っている可能性が示された。標準理論を超える新たな物理を考える必要があるかもしれない。
【2019年2月4日 ヨーロッパ宇宙機関】
現在の標準宇宙モデルでは、人体や惑星、恒星などを形作っている「普通の物質」（バリオン）は宇宙全体のエネルギーの数パーセントしか占めていないとされている。宇宙の全エネルギーの約4分の1は、重力は及ぼすものの電磁波では観測できない「ダークマター」が担っていて、残り4分の3は宇宙の加速膨張を現在も引き起こしている「ダークエネルギー」という謎の物質が占めているとみられる。
この標準宇宙モデルを構築する基礎となったのは、約138億年前に起こったビックバンの熱放射の名残である宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の観測と、より地球に近い（＝時代が新しい）宇宙で得られた観測データだ。地球に近い宇宙の観測で得られる情報には、超新星爆発や銀河団の観測データや、遠方の銀河の像が重力レンズ効果で歪む効果の観測データなどがある。こうした観測結果は、今から約90億年前までの「最近」の宇宙膨張の様子を調べるのに使われる。
今回、伊・フィレンツェ大学のGuido Risalitiさんと、英・ダーラム大学のElisabeta Lussoさんたちの研究チームでは、宇宙膨張の歴史を調べる新たな指標として「クエーサー」を利用することで、近傍宇宙とビッグバン直後の宇宙の間にある観測の「空白域」を埋め、約120億年前までの宇宙膨張の様子を調べた。
クエーサーは、銀河中心にある超大質量ブラックホールが周囲から猛烈な勢いで物質を吸い込み、桁外れの明るさで輝いている天体だ。物質がブラックホールへ落ち込むと、その周囲に降着円盤が形成され、円盤内の物質が摩擦で加熱されて可視光線や紫外線を強く放射する。円盤の周りに存在している光速に近い電子がこの紫外線とぶつかると、紫外線の光子はさらにエネルギーの高いX線となる。
■銀河中心の超大質量ブラックホールの周囲には降着円盤（オレンジ色）ができ、ここから強い紫外線が放射される。さらに、この紫外線が円盤の周囲にある高エネルギーの電子（青）と衝突することでX線も放射される。遠方の様々な距離にあるクエーサーを観測することで、宇宙膨張の歴史を調べることができる（提供：ESA (artist's impression and composition); NASA/ESA/Hubble (background galaxies)）
クエーサーが放つ紫外線とX線の明るさの間には、一定の関係があることが以前から知られていた。3年前、RisalitiさんとLussoさんは、この関係を使えば、クエーサーが放つ紫外線の「真の明るさ」がわかるので、見かけの明るさと真の明るさの差からクエーサーまでの距離を見積もることができることに気づいた。多くのクエーサーまでの距離がわかれば、宇宙膨張の歴史を調べることもできる。 このように、真の明るさと見かけの明るさの差から距離を測ることができる天体は「標準光源」と呼ばれている。最もよく知られている例は「Ia型超新星」だ。Ia型超新星の真の明るさはどれも同じと考えられているため、ピンポイントで距離を知ることができる。1990年代後半には、この手法でIa型超新星までの距離を求めることで、宇宙が過去数十億年にわたって加速膨張してきたことが明らかになっている。
「クエーサーを標準光源として使う方法には非常に大きな可能性があります。クエーサーを使えばIa型超新星よりもずっと遠くの宇宙を観測できますから、より初期の宇宙の歴史を探ることができます」（Lussoさん）。
■Ia型超新星（水色）とクエーサー（黄色、赤、青）を使った距離の測定結果。縦軸が天体までの距離、横軸が宇宙の年齢（単位：10億年）を表し、右に行くほどビッグバンに近い初期宇宙を表す。ピンクの破線が近傍宇宙の観測だけをもとに標準宇宙モデルで導いた予測で、黒の実線がすべての観測に最もよく合う曲線を示す。クエーサーでしか調べることができないグラフの右の方（初期の宇宙）で、両者に食い違いが見られる（提供：Courtesy of Elisabeta Lusso & Guido Risaliti (2019)）
続きはソースで http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/10463_expansion
2 :
>>1
＞「ダークエネルギー」という謎の物質が占めている
これ書いたやつバカだろ
3 :
相対性理論を突き詰めていった結果、宇宙膨張がヒエルオロギーの観点を踏まえてもそれは理屈が通らない。つまり天体物理科学で解明されていないビックバンはあくまでもダークエネルギーとは限らない
4 :
>>2
ああ、馬鹿だな
5 :
本当のことはまだ何も判っていませんので
6 :
取り合えずトランジット波動砲発射！
7 :
やっぱりいずれは収縮する気が
というか収縮してほしい
8 :
宇宙はマトリックス
おまえらザコはNPC
9 :
スイスに3兆円の加速器作れば分かるの？
11 :
超新星って年老いた恒星の最後なのに、ビッグバンから程なくして観測されるのが解らない
12 :
>>11
恒星は大きくて明るいと寿命が短くなるよ
13 :
>>2
物質とエネルギーは等価だから
完全間違っている訳ではないけどな。
14 :
宇宙の果てなど絶対に確認できないのに
研究して何になる？
15 :
>>1
コペンハーゲン解釈以降の量子力学は第一原理ではない
仮想量子の導出を延々と続けているだけ
そんなのなくてもコンピュータで水素原子の軌道を計算できるようになった
だから、米日共に巨体プロジェクトから撤退した
16 :
まあそうだろうな
というか、食い違いはこんなレベルじゃないと予想
17 :
ホーキング放射がわかるホーキングはスゴいわな
19 :
>>11
昔のほうが物質の密度が高いから星ができやすいからじゃね
20 :
>>11
恒星の世界では、健康管理の差が顕著に寿命の差となって現れる。
・ピザデブの寿命＝1000万年～数億年 ＜－－宇宙創成後すぐに死んで超新星となる
・普通体型の寿命＝５０～１００億年
・ガリチビの寿命＝１００億年～無限大
21 :
赤色矮星の寿命は無限大ってことはない
が、まあ10兆年くらいはあるな
22 :
標準理論といっても、それって確定しているスタンダードって意味じゃなくて、
「現在考えられている理論」という意味に過ぎないからね。
要するに宇宙のことはほとんど何もわかっちゃいないのだ。
たぶん永遠にわからないよ。
23 :
標準理論は対処療法的なカッコ悪い理論だから
違ったらまた継ぎはぎすればいいじゃん。
24 :
水分 宇宙空間
白血球 銀河
赤血球 銀河
・・・他
臓器の境界線 ダークマター
白血球ワールドの法則で赤血球ワールドの法則を見てるんじゃね？
つまり銀河レベルでは一様のモデルなど存在しないのだ
25 :
標準理論は怪しい
この方式で行くといくらでも拡張して素粒子も無数に出てくるだろ
26 = 25 :
標準理論を越える理論 Kavli IPMU-カブリ数物連携宇宙研究機構
いわゆる素粒子の標準模型(SM)には、これら弱い力を媒介するベクターボソンが何故に質量を獲得したのかについての機構(アイデア)が含まれており、
この質量はヒッグス粒子(ヒッグスボソン)と呼ばれるスカラー粒子の凝縮にその起源を持つとされる。
このヒッグス粒子こそSMの実験的検証における最後の一片、つまり最後の未検証部分であったが、2012年のLHC実験においてついに発見された。
発見されたヒッグス粒子の125 GeVの質量はSMの予言と一致しているが、同時に本研究課題の主なテーマの一つである、比較的高い"超対称性の破れ"のスケール(10～100 TeV)を持つ超対称性理論とも整合する。
それではこれで素粒子物理学が終わるのだろうか？断じてそうではない。
様々なSMを超える新物理模型を提案してきたが、更なる良い解決方法を探す努力は現在も続いている。
例えば、暗黒物質の候補となりうる(素)粒子はSMの枠内には存在しないため、SMを超える新物理模型を必要とする強い動機の一つとなる。
また我々の宇宙は、初期宇宙におけるインフレーション現象のため非常に大きく成長したと考えられ、
この膨張を引き起こしたスカラー場の量子揺らぎが銀河や銀河団等の宇宙の複雑な構造(密度揺らぎ)の種になったと期待されているが、これもまたSMを超える新物理模型を考える動機となる。
更には近年、高エネルギー宇宙線観測におけるフラックスの異常超過や、ミュー粒子の異常磁気能率測定の結果がSMの予言からずれていること等も報告されており、
これらを説明するためにはSMを超える新物理模型が必要とされ、我々はまさしくこれらのことを統一的に説明する理論模型の構築を目指している。
別のタイプの問題もある。SMは約30のパラメータを持つが、これらは実験における測定によってのみ決定されている。これらのパラメータを、SMを含むより大きな枠組みを考えることで、理論的に決定することは可能だろうか？
また、我々の宇宙の熱史は、少なくとも宇宙の温度が1MeV以降はSMで良く記述することが可能であるが、その際には初期条件として幾つかのパラメータを仮定する必要がある。
これらの初期条件はどのように決まったのだろうか？我々はこれらの問題にも挑戦しているが、そのためにはSMを超える新物理模型は不可欠なものとなっている。
http://www.ipmu.jp/ja/research-activities/research-program/models-beyond-standard-model
27 :
収縮だの膨張だのいうがその外にはさらに空間があるんだろ？
いったいどうなってるんだ
28 :
量子力学が確率論になってるけど一見して確率のように見えるのは
余剰次元やストリングが関わってるからだってニートの知人が言っていた。
29 :
>>28
仮想粒子との相互作用
30 :
>>27
風船の外に空間があるだろ
何も不思議じゃない
31 :
理論家は論文を書くチャンス到来だぞ
37 :
風船のイメージが間違ってる可能性もあるよね
皮膚にできた水膨れの厚みが時間軸で
水膨れの無いペラい皮膚に行き着くと時間が無いから全く動けない空間とは言えない状態かもしれんし
時間が無いから何処へでも何処にでも存在でき知覚できる空間とは言えない状態かもしれんし
38 :
>>1
カレンズ効果って何？
39 :
>>1
>Ia型超新星の真の明るさはどれも同じと考えられているため
ここがもう勝手な科学者の妄想
40 = 18 :
1のこのグラフもかなり強引に思える
パッと見、2.1億年の左が山なり、そこから右肩上がりに直線に見える
曲線と直線が組み合わさっているような
AIの意見を聞きたい
41 = 18 :
>>27
境い目がなければ、内も外も無い
恒星がふらふらして勢いをつけながら距離が離れる一方なのかもしれない
42 :
>>1
とりま四方八方に超超遠距離観測衛星飛ばしてみろwwwwwwwwww
43 :
クエーサーだかシークワサーだか知らんけど
オレが一秒で解る様に記事が書けない奴は糞
頭悪い奴が説明者に成っちゃダメよ
公立中学の先生じゃあるまいしｗ
44 :
>>43
パンピー向けのニュースサイトじゃ無いんだから、理解できないならお前の教養が足りないだけ
いちいちネットに「自分は馬鹿です」って書き込む意味がわからない
ボケるつもりならもっとうまくやれ。
45 :
>>38
カレンズの効果
貧血の予防や美肌に有効、また、血糖値の上昇を抑える働きもあるとされている
http://www.fusubon.com/whatiscurrants/
47 :
そもそもビッグバン説が怪しすぎるからな
48 :
俺の股間も不自然な膨張を始めました
49 :
>>39
Ⅰa型超新星爆発について、ちゃんと勉強しないで言うべき事じゃないよ
先ず、Ⅰa型超新星爆発は、単独の恒星では起こさない
８太陽質量未満の連星系の特定条件での末期に起きる現象
８太陽質量を超えると恒星内部の核融合が進んで作られた鉄の質量が、
１．４太陽質量を超えると恒星の自重＝重力圧で光分解を起こし、
それがトリガーになってⅡ型超新星爆発を起こす
８太陽質量未満だと、恒星内部で鉄の光分解を起こす状態達せないので、
爆発せずに白色矮星になる
連星系だと質量が大きい方か先に赤色巨星を経て白色矮星になり、
軽い方は後から赤色巨星になる
このときに、恒星間の距離が近いと、赤色巨星化して肥大した星の外縁ガスが、
連星系のラグランジュ点を超えて白色矮星に流れ込む
白色矮星は、流れ込んだガスで自重がドンドン増えて行く
やがて鉄の光分解を起こす限界に達して超新星爆発になる
超新星を起こす限界質量が一定値－－＞爆発時の放出エネルギーが一定－－＞
爆発時の明るさ（絶対等級）が一定 という事が解明されている
50 = 46 :
＞このときに、恒星間の距離が近いと、赤色巨星化して肥大した星の外縁ガスが、連星系のラグランジュ点を超えて白色矮星に流れ込む
ここがもう勝手な科学者の妄想
みんなの評価 :
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