超新星SN Winnyが空に5回現れ、宇宙の実際の速度を明らかにする可能性がある
科学者たちは、現代の宇宙論における最大の議論の一つに終止符を打つ可能性がある非常に珍しい天文現象を特定した。 SN Winny という愛称で知られる星の爆発は、深宇宙画像において前例のない視覚的多重化によって捉えられました。このイベントは、現在の方法よりも高い精度で宇宙の膨張率を計算するユニークな機会を提供します。
超新星は地球から推定100億光年の距離に位置しています。ミュンヘン工科大学 (TUM) およびその他のドイツの機関の研究者が、収集されたデータの分析を主導します。中心的な目的は、光の出現間の時間的遅延を使用して、銀河が互いに遠ざかる速度を決定することです。
重力レンズ効果で爆発イメージを増幅
SN Winny が優れた研究対象となっているのは、その光が地上の望遠鏡に届く仕組みです。最初の爆発と私たちの惑星の間の経路で、光は自然のレンズとして機能する 2 つの巨大な銀河に遭遇しました。一般相対性理論によって予測されたこの現象は、時空を湾曲させ、光子の軌道をそらすものです。
この偏向の結果、同じ超新星が空の異なる地点に 5 回現れ、天文学者が宇宙の花火に例えたような外観を作り出します。これらの各画像は、湾曲した空間を通るわずかに異なる長さのパスをたどります。この経路の変動により、恒星の爆発による各発光「エコー」の検出間にわずかな時間間隔が生じます。
- 光は前景の銀河の重力によって偏向されます。
- この現象により、遠くにある同じ物体の複数の画像が作成されます。
- 画像間の遅延により、絶対距離を測定できます。
- この技術は、他の天文校正方法とは独立しています。
Supernova SN Winny とハッブル緊張の解決策
SN Winny の重要性は、いわゆる「ハッブル緊張」を解決できる可能性にあります。現在、宇宙の膨張速度には、使用される技術に応じて 2 つの異なる値があります。 1 つの方法は宇宙マイクロ波背景放射を分析し、もう 1 つの方法は近くの銀河の脈動する星を観察します。数値が一致しません。これは物理学の標準モデルに欠陥があることを示唆しています。
光が 5 つの異なる経路のそれぞれを完了するのにかかる時間を正確に測定することで、科学者はハッブル定数を直接計算できます。この計算は、暗黒エネルギーまたは暗黒物質の組成に関する仮定に依存しません。 SN Winny の分析は、数十億光年のスケールに適用される純粋な幾何学定規のように機能します。
マックス プランク研究所とルートヴィヒ マクシミリアン大学 (LMU) のチームは現在、これらのクロノメーター データの改良に重点を置いています。数十億年かかった出来事では遅延が数日から数か月まで変動する可能性があるため、要求される精度は非常に高くなります。記録にわずかな食い違いがあると、宇宙の最終的な運命についての理解が大きく変わる可能性があります。
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100億光年での観測の技術的詳細
この距離で超光度の高い超新星を検出できれば、すでに天文学にとって重要な偉業となるでしょう。しかし、この事件に関係する重力レンズの特定の構成は、専門家によって100万分の1の確率であると考えられています。今日私たちが見ている光は、宇宙がまだ加速形成段階にあったときに星から来ました。
レンズの役割を果たしている銀河は、地球とSN Winnyの間にほぼ完璧に並んでいます。この珍しいジオメトリにより、より一般的な 2 倍または 4 倍ではなく 5 倍の視覚化が可能になります。望遠鏡は、一般的な Ia 型超新星の明るさを数百倍も超える爆発の強烈な明るさを捉えました。
研究者らは、この新しい測定方法は科学の独立した裁定者として機能すると述べている。 SN Winny によって見つかった値が既存の理論の 1 つを裏付ける場合、天文学は代替モデルを除外する可能性があります。結果が 3 番目の値である場合、物理学では、大規模な空間でどのように動作するかを説明するための新しい法則が必要になります。
恒星の爆発研究の次のステップ
SN Winny の監視は、すべての明るさの変化が文書化されていることを確認するために、今後数か月間継続されます。統計的なノイズを除去するには、5 つの画像のそれぞれの光度曲線を詳細に比較する必要があります。天文学者らは、この出来事が新世代の宇宙望遠鏡による将来の発見のモデルとなることを期待している。
自動過渡検出テクノロジーにより、重大度を掛け合わせた他のイベントの検索が容易になります。 SN Winny は現時点では独自のものですが、ベラ C. ルービン天文台も同様のケースを近いうちに発見すると予想されています。最終的な目標は、宇宙時間のさまざまな時代を通して宇宙の膨張をマッピングするためのレンズを備えた超新星カタログを作成することです。
