新たな研究によると、宇宙学者は、宇宙が実際どれくらいの速さで膨張しているのかを解明するために、50個の連星中性子星の合体から重力波を測定する必要があるという。
宇宙は、約138億年前のビッグバンによって誕生して以来、膨張を続けています。アメリカの天文学者エドウィン・ハッブルは、私たちの天の川銀河から遠く離れた銀河ほど、より速い速度で遠ざかっていることを発見しました。これは、宇宙が膨張している兆候です。
ハッブル定数として知られる膨張率は、一見すると決して一定ではないように見える。科学者たちが宇宙背景放射の分析や恒星や超新星の研究によって計算しようとすると、異なる答えが得られる。現在、国際的な物理学者チームは、この矛盾は新たなデータ源、すなわち中性子星同士の衝突から発生する重力波を調べることで解決できると考えている。
「今後10年間で50個の連星中性子星を観測すれば、ハッブル定数の最良の測定値を独自に決定するのに十分な重力波データが得られると計算している」と、フィジカル・レビュー・レターズ誌に掲載された論文の筆頭著者で、米国フラットアイアン研究所の研究員であるスティーブン・フィーニー氏は述べた。
「5年から10年以内に、この質問に答えるのに十分な数の合併を検出できるはずです。」
重力波は1世紀以上前にアルバート・アインシュタインによって予言されていたが、初めて観測されたのは2016年だった。その確認された観測は、太陽の29倍と36倍の質量を持つ2つの巨大なブラックホールが互いに螺旋状に衝突することによって発生した。
重力波津波のボフィンリー・ボナンザ - 宇宙のビッグバンの余波
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それ以来、いくつかの現象が観測されており、LIGO（レーザー干渉計重力観測所）やVirgo天文台といった研究所は、より小さな重力波を検出できるよう感度向上を図っています。最初の中性子星衝突は2017年に検出されましたが、宇宙論者がハッブル定数を求めるための数値計算を始めるには、まだ十分な証拠が集まっていません。
二つの中性子星が衝突すると、そのエネルギーの一部が重力波に変換され、時空全体に広がります。重力波は二つの星の質量と距離を示す重要な情報源となり、科学者たちはハッブル定数を求めるために、二つの星が宇宙空間をどれだけの速度で移動していたかを計算することができます。
「これは、宇宙がどのように膨張しているかについての最も正確な図につながり、標準的な宇宙論モデルの改良に役立つだろう」と、論文の共著者であり、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの物理学および天文学教授であるヒラニャ・ペイリス氏は述べた。®
