【宇宙物理】宇宙が予想以上の速さで膨張している！ ハッブル定数の最新値は既存理論で説明不可能
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宇宙望遠鏡科学研究所(STScI)などの研究チームは、NASAのハッブル宇宙望遠鏡による最新の観測データを用いて、宇宙の膨張速度を精密に計算した。その速度は従来予想されていた値よりもかなり速く、既存の宇宙論では説明がつかないものであることがわかってきたという。宇宙膨張を合理的に説明するための新しい物理学理論が要求されている。研究論文は「The Astrophysical Journal」に掲載された。
最新の観測データによる宇宙の膨張速度は、ビッグバン直後の初期宇宙の膨張から予想されていた値を上回っているという。予測値と観測値の不一致を説明するためには何らかの新しい物理学理論が必要になると考えられている。
宇宙の加速膨張に関する研究で2011年にノーベル物理学賞受賞者で今回の研究を主導しているAdam Riess氏(STScIおよびジョンズ・ホプキンズ大学)は「研究者コミュニティーは今、この不一致の意味を理解することに取り組んでいるところだ」とコメントしている。
研究チームは過去6年間、ハッブル宇宙望遠鏡を使って地球からさまざまな銀河までの距離を精査してきた。この測定値は、ハッブル定数(時間の経過とともに宇宙がどれだけの速さで膨張しているかを表す値)の計算に使われる。今回の研究では、分析対象とする天体(ケフェウス型変光星およびIa型超新星)の数が拡大されており、最大でこれまでの10倍という広範囲の天体について調べたという。
欧州宇宙機関(ESA)が運用するプランク衛星による宇宙マイクロ波背景放射(CMB：cosmic microwave background)のデータをもとに、ビッグバン直後(約138億年前の宇宙創成から37万8000年後)の初期宇宙の膨張を観測した先行研究があるが、今回の研究で計算されたハッブル定数は、この初期宇宙の膨張から予想される値を上回っている。2つの値の相違は約9％であり、この値の不一致が偶然の産物である確率は1/5000という低さであるという。
プランク衛星のデータから予想される宇宙の現在のハッブル定数は67km毎秒毎メガパーセクであり、69km毎秒毎メガパーセクよりも速い可能性はないとされてきた。これは1メガパーセク(＝3300万光年)離れるごとに毎秒67kmだけ速度が加算され、遠くの宇宙ほど膨張速度が上がるという意味である。
一方、今回の研究チームが算定したハッブル定数は、73km毎秒毎メガパーセクとなっている。これはCMBの観測値にもとづく初期宇宙の膨張から予想される現在の宇宙膨張速度の上限値を超えていることになる。
ハッブル宇宙望遠鏡のデータは非常に精密なものであるため、プランク衛星のデータにもとづいて予想した宇宙膨張速度との乖離を測定誤差として片付けるわけにはいかない。Riess氏は「どちらのデータも複数の方法で検証されている。したがって互いに無関係ないくつものミスが連続して起こったのでない限り、この不一致は測定上のミスではなく、宇宙の特性から来ているものである可能性が高い」と説明している。
Riess氏は、プランク衛星とハッブル宇宙望遠鏡のデータが一致しない理由を説明するための仮説をいくつか挙げている。その1つはダークエネルギーに関係するもので、宇宙の加速膨張における加速度が一定ではなく、加速度自体が時間とともに変化するというものである。
もう1つの仮説は、「ステライルニュートリノ」などと呼ばれる未発見の素粒子が存在するというものである。ステライルニュートリノは、ニュートリノ同様に光速に近い速度で動くが、通常のニュートリノのように弱い力での相互作用をせず、重力だけが相互作用の力として働くと考えられている。
さらに別の仮説として、未知の重力源であるダークマターに関するものもある。ダークマターは通常の物質や電磁波と相互作用しないため観測が困難とされてきたが、これまで考えられてきたよりも通常の物質や電磁波との相互作用が強いと仮定するのだという。
いずれの仮説を採用した場合も、初期宇宙の様相が変わるため既存の理論モデルからは矛盾が生じる。矛盾のある理論を使って初期宇宙の観測結果から推定したハッブル定数は誤った値になると考えられ、ハッブル宇宙望遠鏡の観測結果にもとづくハッブル定数とは食い違うことになる。
研究チームはこの問題についてまだ答えを出しておらず、今後も引き続き宇宙の膨張率に関する研究を続けていくとしている。
https://news.mynavi.jp/article/20180302-592885/ >>511
そうだよ。だから永遠に開拓を続けるんだよ
身勝手な人間の宿命だ 太陽はいずれ寿命をむかえる。
だから、人類が生き続ける為には、何処かへ移住する必要がある。 >>518
人類が生き続ける必要もないし
実際に太陽の寿命以前に人類は後10万年も持たないと思うぞ >>517
人間は口があり、栄養素を常時補給する必要がある
だから多数の資源が必要だ
人口が増えればその分必要な資源も増えるし、環境の変化等を計算に入れて余分に資源を確保しておかなければならない
体の構造から仕方のない事だ これって「１３５億年前は膨張してた」って話じゃないの？
１番近くの恒星が２光年離れてるんだっけ？
なら、それ以降の宇宙は２年前に消滅しましたって話は有り得る？？ >>522
そんな次元はとっくに超えてるんだよ
食料の破棄の山を見ろ。毎日毎日信じ難いほどの食料を無駄にしている
ことの本質はそんなとこにあるわけじゃない
肥大化したエゴこそ本質なんだよ
欲望が際限なく膨らみ続けて限界が無い
欲望の爆発。それが宇宙まで資源を求めないといけない理由
原動力になっているのは脳そのものにある >>524
>>毎日毎日信じ難いほどの食料を無駄にしている
家畜の餌になってるよ。 >>488
いわゆる我々の考えているビッグバンの影響下によって生成されたものを宇宙と呼ぶ。
その外は無、もしくは素粒子のみの世界。 今住んでる宇宙の果て（境界みたいなもの）が観測されてない（出来ない）んだから、外側を論じても無意味。 膨張とは一体何なのか。
既存の空間に足し算で空間が増えると言う事なのか、あるいは全ての宇宙が均一に拡がっているということなのか。 膨張って遠くほど宇宙マイクロ波背景放射の赤方偏移が大きいってことでいいなよね？
それにほんとに膨張してるなら、例えば同じ恒星の観測データで過去のデータと最近のを比較すると、最近の方が赤方偏移が大きくなってるとかそういうデータあるの？
にわかの意見やからとんちんかんかもしれんけど 地球から見える星はみな同じ方向同じ速度で移動してるってことか >>530
ざっくり言えば
「宇宙マイクロ波背景放射」は
ビッグバンで生まれた宇宙の壁の温度
星が生まれる前の水素原子の黒体放射
そのスペクトルが赤方偏移している度合いから経過時間を推定してる
担当はプランク衛星
銀河内の変光星のスペクトルから導き出される後退速度とは担当が違う←ハッブル宇宙望遠鏡
どちらもメガパーセク(３３００万光年)のオーダーで観測する話
>>533
ローカルでは向きも速度も異なる
アンドロメダ星雲(銀河)は天の川銀河に近づいている >>533
天空の星座が古代より変わらないって意味では、角速度一定と見えるよね。 膨張速度が時期によって異なると仮定するなら、今回の観測対象となった天体の時期の宇宙の膨張は何らかの要因により変化「させられた」ってことなんかね
その要因がダークエネルギーなのか多元的宇宙とかなのか他の何かなのかはわからんが
だとすると時期ごとに区切って観測すれば膨張速度なんて速かったり遅かったり変動しまくってたりすんのかねえ そもそも天体の距離を赤方偏移で求めるのが正しいの？
例えば近い銀河でも相対速度が光速に近ければ赤方偏移MAXになるんでしょ 遠い程過去なんだから現状どーなってるのか
全く分からないよね >>542
相対速度が光速で離れていく空間の星は永久に観測は出来ないけど
相対速度が光速以下の空間内で、光速で離れていく星ならばいつか観測可能じゃねえ？ >543「以下」の使いかたを間違ってたわ「未満」だなｗ
で、
相対速度が光速以上で膨張する空間が、
仮に膨張が減速し光速未満になれば、見えなかった銀河が急に見え出すとか
膨張減速から収縮に転じれば青方偏移
相対速度光速以上で銀河が収縮すれば、逆に見えなく
というか、、、
相対速度光速以上で時空が収縮することがあるのか？無いか 空間は質量持たないから光速超えられる。ダークエネルギーがどんどん増える。空間はより加速するよ。わけわからん。 空間の曲率が加速度なんだから宇宙が球体なら加速してるように見えるんじゃね
とか考えたこともある。 >>551
地上では地平線より先が見えなくなるように、宇宙の地平線に相当する部分もまるで膨張しているかのように見えなくなっているってやつか
この場合って膨張は見せかけで本当は定常宇宙論に近いってことになるのかね？それはそれで面白い そうなるとハッブル定数の膨張による赤方偏移と相対性理論による赤方偏移が重なることになるかも。
かつ本当の速度と宇宙膨張による速度、二つの見た目速度とかわけわからないことになったりもする。 地球上でだって真っ直ぐ歩いて地球の裏側まで行くころには、最初の地点から見れば向きが反転しているように見える。
同じ速度で歩いていようが、地球が球体である以上、地面が平らであるという間違った前提で地平線まで歩いている者の速度を観測すれば、なぜか歩く速度が変わっているように錯覚する。
これを宇宙規模で当てはめた場合、空間というものは質量がなくとも実は元々歪曲しており、我々は歪曲した空間を歪曲していないものと誤解し、その土台の上で今まで計算しているとかあるかも？ 光速の2乗の速度だと
宇宙は全部蒸発するんだってよ 所詮地球は亀が支えているって考えとなんら変わらんよね。
確認できない事を科学的に証明なんて
なんど覆ってきたことか。 >>557
亀と像説は、「地殻は多層構造である」という点と「地殻は動物の如く動く」又は「地殻は意思を持って動く」という点に於いて注目に値するな
現代人はようやく最近プレートテクニクス仮説とマントル仮説で古代インドに追いついたという訳だ
現代人の仮説はかなり不完全で欠陥が多いが こんなのより惑星衛星に定点カメラ置いて
ようつべでライブ中継できるようにしてくれ。
金星どんっ火星にパシャみたいな感じで どの時代でも、人類は世界のほとんどを
理解できてると思いこんできたけど、
(神様であれ、古典力学で有れ)
その実、永遠に届かないもんなのかもな
すべてを観測できない様に
宇宙のすべてを理解できない仕様 こりゃ200億年後と言われてるビッグリップが早まるかもしれんな
ダークマターにもE=MC^2って成り立つの？
もし成り立つとしてダークマターとダークエネルギーってこの間に変換があるの？
もしあれば、
ダークマターがダークエネルギーに変換後、天体間の位置エネルギーに変換されている？
これだと、膨張はいずれ減速し、もしかしたら収縮に向かうかもね。
天体間の位置エネルギーがダークエネルギーに戻ってさらにダークマターに戻る。
宇宙空間の膨張がこの３次元宇宙内の『エネルギー』によって引き起こされていると考えることが誤りなのかもしれない
もし何らかの『エネルギー』が加速膨張の原因だとしたら、そのエネルギーの供給元がどこかにないと説明がつかない
むしろ３次元宇宙外からのなんらかの作用・物理現象によって我々の宇宙空間が引き伸ばされていると考えるべきなのではないだろうか 宇宙は広がってるって言うけど
自分達の宇宙の端が何も無い空間を現在の宇宙の空間に変換してるのか？
だとすると自分達の宇宙と何も無い空間を継続的に繋いでる物はなに？
関連性がなければ
広がりに有限があるし 何も無い空間と自分達の宇宙の斑点状の形状になると思うだが
何も無い空間と宇宙の端が何らかの関連性があるなら
「何も無い空間ではなく 自分達の宇宙空間になる予定の何も無い空間」になるんだが
学がないからうまく説明できないけど
接合部がしっくりこない
綺麗に宇宙空間あるし もっと乱雑になりそうなんだけどな >>567
宇宙背景放射を発している領域が
ビッグバン論でいう「宇宙の果て(一応)」
インフレーションはその前段階で
『光速以上で広がった』とされるのでその先は事実上観測不可 >>565
>>ダークマターがダークエネルギーに変換後、天体間の位置エネルギーに変換されている？
逆
大雑把に言えば
ダークエネルギー(宇宙を広げる力)により拡大した領域内に暗黒物質が生まれる
これは「閉じた宇宙」「平坦な宇宙」「開いた宇宙」を考えた場合
宇宙の密度が形を決定するが
現在の観測数値からは空間曲率がほぼ0の平坦状態
閉じた宇宙なら空間曲率は正の数値で開いた宇宙だと空間曲率は負の数値となる
宇宙は膨張しているのに密度が変わらないのは
あらたに物質が生まれているから、と言う理屈になる >>568
光速以上で広がったり膨張したりするのはわかるんだけど
その広がりの先の空間しかり 膨張しかり 基礎の現存してる宇宙と同じデータや空間っつうのかしっくりこない
今現在の理論だと 現在の宇宙空間を倍々してるイメージ？
新しく天体もない宇宙空間が広がってる事になると 新たな宇宙空間が生成されるんだけど なぜ新たに生成されたのに現在の宇宙空間と同じ空間 同じ領域内 同じ物理法則 同じ次元なのかが不思議なんだ
あたかも光速以上で広がってるくせしてデータを共有してるみたいな
ごめんなさいわかりにくくて >>567
そもそも「何も無い空間」が「無い」
何も無いんじゃないよ >>570
元からあった領域が宇宙空間に変異してるんじゃなくて
宇宙空間そのものが膨張してるから同じ性質なんだろうね >>570
思考実験で実情がどうなってるかは別として
「ガスで膨らむ風船」をわれわれの宇宙とした場合
膜の外と中では環境が異なる、と考えればよろしい
あくまで「ビッグバン理論」を基にした場合だけどな
多元宇宙論のうち膜宇宙論だと数多ある次元宇宙が独立していて開始も終了も無い膜宇宙が接触した時
宇宙の大規模構造となるグレートウォールやボイドが出来たという意見もある
母宇宙・子宇宙(ベビーユニバース)はビックバンの変種なので割愛 ハッブル定数は測るたびに違うんだよ。最初の値など一桁以上大きな値だった。それ以降下がり続け将来はゼロになるなんて言われたりした。 >>571
その腐ったウィンナー、壊死しているのでは？ ぼくの考えるダークエネルギー
・光速越えの素粒子
・観測出来ない
・質量はない
・空間を曲げる力がある(重力以外の第5の力)
・ダークエネルギーが干渉するのは重力のみ >>570
観測可能限界の外側に、こちらと同じ物理法則の世界がずっと広がっているかどうかは分からない
異なるとする積極的な証拠もないので同じだろうと思われてるだけ
そうでないと考える学者もいる 膨張しているのに曲率はゼロなんてありえんわな
拡散は360度だから曲率は正になる
陽子も崩壊するわ >>574
膜の外も内もなく、膜の中がこの宇宙だよ。 膜の外が無いとは断定できないよ
多元宇宙論が間違いだと証明されない限りね 可視宇宙がたまたま膨張しているだけで
その外側の連続する宇宙はその煽りをくらい収縮し
またその外側の宇宙は収縮に引っ張られ膨張している
連続する宇宙は交互に膨張と収縮を繰り返すだけ ふと
「実際無から有を発すると思うかね？」
ってセリフを思い出した
漫画だったと思うけど誰のなんの漫画だったか
肝心の絵が思い出せんｗ >>578
物理法則が異なるとすると基本である光速が異なる
観測可能限界の外側から光が飛んでくることも可能
様々な速度の光がこの世界に充満することになる 宇宙を膜に例えるのはあくまで便宜上
高次の次元を仮定することで低次の次元で無から有を発生させることができる
しかし高次の次元を発生させるにはさらに高次元を仮定しなきゃならなくなる
そういうのは物理とはいわんのだよ
無から有を生み出す答えは虚数にある >>584
光の速度は空間の性質で異なるのだから、光が発生した場所の光速がこことは違っていても
ここまで来た時点での光の速度は c になってるんでわ
観測可能限界の外で発生した光がここまで届くなら、それは観測可能限界ではないわけだけど
相対速度が光速を超える宇宙の地平面よりも、今のところ最終散乱面の方が手前にあるので
それより向こうから光は届かないことになる
まぁ実際、場所や時間によって光速は異なるんじゃないかと言ってる学者もいる
ディラックの大数法則を言葉通り受け取れば光速は時代とともに変化したことになるし
一様性問題もインフレーションではなくビッグバン当初は光速がもっと速かったとすれば解決する >>570です
色々答えてくれた方達ありがとう
もう１回 違う視点から考えてみます だから無が間違っているのだよ
この世は有だけでできている
無が先か有が先か？
答えは有の圧勝
無は存在しないから無という
勉強になったかね？ まぁ日本語の限界と言う感じか
原子や素粒子の無い領域、と言う意味で定義するなら「真空」がそれに当てはまるが
空間はそこに有るしもどこからどこまでを区切るかの問題もある
連続しているのか、断絶する何かの条件があるのか
ディラックの海やヒッグス粒子は「何も無い空間にもエネルギーがある」と言う禅問答みたいな感じだ 日本語だけの問題でもないと思うけど、何にせよ単なる言葉遊びだよね
>>588 みたいなのは議論する価値があるとは思えない
似たようなもんだけどビックバンは無から始まったのかとか議論する方がまだ建設的かも
ビッグバンが時空の始まりなら、それより前は時空すらない本当の無だったのかとか
または永久インフレーションが正しいならビックバン以前にも時空はあったわけで始まりはないのか
始まりがあったとするキリスト教的な認識と始まりはないとする仏教的な認識の違いでね
>>569
っじゃ、宇宙ではエネルギーや物質が勝手に湧いて出るのね。
なんだか株式市場で時々湧いて出る泡沫材料、エネルギー詐欺みたいなｗ
ダークエネルギーは空間に依存するので、空間が膨張すれば増えるんだろうけど
ダークマターもそこから生まれるなんて話は聞いたことがない
それ昔の定常宇宙論とごっちゃになってる
空間曲率が0なのは最終散乱面のゆらぎの大きさから観測されてるけど
それは単に宇宙がそれよりずっとでかいからと説明されてる
地球に住む人間にとって地面が平面に見えるのと同じ >>586
>光の速度は空間の性質
空間の定義が成されない空間を説明しても、オカルトと同じ。
どこまでが空間で何が空間で、100億光年先はこの空間とは別なのかはっきりしてくれ
空間が膨張するとエネルギーが増えるってのも違和感があるけどな。
どこからどういう風に供給されるのか？が不明。
宇宙は膨張なんかしてない。
宇宙を作った俺がいうんだから間違いない。 ハッブルがアインシュタインを否定したせいで
人類は、とても迷惑した >>593
空間の性質とは具体的には空間の電磁気的特性のこと
光の速度はマックスウェルの方程式を解くことで得られる
このとき自然定数として真空誘電率と真空透磁率の二つを与える必要がある
これらの値が異なる空間であれば光速は異なる 宇宙空間の外側は別の宇宙の空間なんだろうか？
無の空間なのだろうか… そもそもミクロな空間を理解出来ないのに
マクロな空間を理解出来るはずはないわ
絶対に届かない宇宙空間の果てよりも、
手の平にある最小な空間サイズ
せめて素粒子のサイズでも特定しないと >>592
空間が拡大して物質が増えないと密度は減るんじゃないの?
観測可能な物質(バリオン+α)が全質量の5%未満と聞いた事有る ､__.............＿
__､-ｰﾐ三 ｀ ｰ ､
､Z , ､ミﾐ , , , ,,;; }､__
ミf从{ミ,ｨｯffrミ, i i i ッ'´ 〈_ 逆に考えるんだ
了公f .: ; i 川j川ル , ...く
（:.:.ﾐﾑ-- { } ,＞‐ﾆ=ミ､く=:.:.:.:.フ 宇宙が膨張しているんじゃない
ゝｲ ホtｨ{ {, ｨｪﾃぇ ｲ:Yﾊ:.:.:.:ｿ
{:ﾄ ﾆ' l ; '｀ﾆ ,j: |Yj:.:（ 俺たちが縮んでいるんだと。
ﾍ {__}'_, ´{: }ｲ:.:.:.）
| ,. -三‐- ､ j´､ |,:く 宇宙の外から俺たちを観察している奴らは
{ ゝ' ｪｪ｀ゝﾉ ノ ﾐ ／ }､
ﾞﾄ､ ﾐ_ ／,r／ ／ ヽ_ 俺たちの異常な縮みっぷりに
_ イ,ｲ {ゝ‐‐‐‐ｲ ／ ／
-‐ '´ |:.:l ＼､__､- ' .／ 俺たち以上に驚愕しているのだと。
|:.:!､ ／ ヽ ／
´〉-i-ｲ ´ >>551―554辺りが正解に近いんだろうと思う
たぶんビッグバン理論は現代における天動説
赤方偏移をドップラー効果と誤認したのが間違いの元だったと後世言われてそう >>600
減りますがそれが何か
密度が小さくなってもダークマターとバリオン比は変わらんでしょ
ダークエネルギーとの比は変わるだろうけど
ダークマータ+バリオンで全体の 30% くらいというのは昨今の状態
密度が変わらなかったら未だ我々はプラズマの中にいて背景放射なんか観測できない 新しい物理理論の必要性が生まれて、
理論物理学者の人たちは活躍の余地が広がったと喜んでるかな？ ビッグリップや ビッグリップになってしまうんや
おわりや 人類おわり 膨張していた
じゃないの？
宇宙の果ての話だろ？？ 難しいことは良くわかりませんが
色々間違ってると思いますよ。 >>610
間違ってると言い切れるのか
すげえなおまえ >>45
爺キャラで行くならせめて文体はちゃんとジジイっぽくまとめろよ。 膨張するための空間が宇宙の外にあるわけか
その空間は宇宙よりデカイことに気付いた俺は天才 そろそろ、定常宇宙論へ回帰するのかもなぁ（笑）
仮説の上に仮説を重ねて、つじつまが合わなくなると又仮説。。。そろそろ限界じゃね（笑） >>554
あるｽﾚより抜粋…(｢巣｣扱いの話なので、その程度の認識で…)
今回の図形的思考実験ですが、結論からいえば、現在の人間(=三次元空間居住観測者)の居住している空間とは、(四次元空間居住観測者から観測した場合)四次元パラボラ曲立体形状であり(=四次元空間的に歪んで？いる)、
その空間は、一定四次元重力加速度cの四次元球体の球体立体上に存在しているのではないか？との推察でした。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
