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宇宙が意味をなさないときは、かなりの銀河を見てください

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宇宙に何か問題があることに気づいたらどうしますか?



私の旧友で同僚のアダム・リースの場合、あなたはハッブル宇宙望遠鏡を豪華な渦巻銀河に向けます。

それについてはもう少し言いたいことがあるかもしれませんが、私が「ゴージャスな渦巻銀河」というフレーズを使用する場合は、ゴージャスな渦巻銀河をお見せします。







2019年にハッブルによって見られた渦巻銀河NGC3254。クレジット:ESA /ハッブル&NASA、A。リース他; CC BY 4.0ズームイン

2019年にハッブルによって見られた渦巻銀河NGC3254。クレジット: ESA / Hubble&NASA、A。Riess et al。; CC BY 4.0

ウーフ。やった。

それは、地球から約6500万光年離れたスパイラルであるNGC3254です。銀河が進むにつれてそれはまともなほど近くにあるので、ハッブルはそれの素晴らしい眺めを持っています。この画像には何万もの個々の星が見られます。それがポイントです。

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これが宇宙の問題です:私たちはそれが拡大していることを知っています、そして私たちは拡大が加速していて、時間とともに増加していることを知っています。しかし いくらで 何か問題を提起しています。ビッグバンから残されたバックグラウンド放射線のように非常に遠い物体を測定すると、その膨張率の数値が1つ得られますが、銀河で爆発する星のように、1億、2光年離れた場所で比較的近くを見ると、別の番号。 数字は近いですが、違いは苛立たしいです





どちらの計算も、私たちが行っていることをどれだけよく理解しているかに敏感な一連の複雑な観察に依存しています。星が爆発する銀河に関しては、まだかなり遠い銀河を見ています。それらがどれだけ離れているかを知ることは、プロセスの重要な部分です。そのための1つの方法は、私たちにはるかに近い銀河で同じ種類の超新星を探し、それらの距離を測定する独立した方法があり、それをより遠くの爆発する星に外挿することです。

渦巻銀河NGC3254の地上ベースのパンスターズ天文台画像。クレジット:Aladin / Pan-STARRSズームイン

渦巻銀河NGC3254の地上ベースのパンスターズ天文台の画像。クレジット: アラジン/パンスターズ

この特定の種類の超新星は、 タイプIa 、私たちの近所の銀河で十分頻繁に起こるので、ハッブルを使ってホスト銀河を見て、それらの中で呼ばれる特別な種類の星を探すことができます ケフェイド変光星 。これらは文字通り脈動し、数週間から数ヶ月かけて明るさが変化します。それらの光が変化する速度は、それらが実際にどれだけ明るいかによって異なり、それがすべての鍵となります。その脈動を測定できれば、星が実際にどれだけ明るいかがわかります。次に、それをどのくらい明るく見えるか(星が遠くなるほど暗くなるため)、ブームと比較します。その銀河までの距離があります。

アダムリース は、普遍的な加速を理解しようとする天文学界のリーダーの1人であり、これらの銀河を調べるためのハッブルに関するプログラムを持っています。それらを何度も何度も観察することで、これらの変光星を見つけてそれらの周期を取得することが可能になります。

そしてそれがハッブルがNGC3254を観測した理由です 。 2019年、小惑星が恐竜を取り出した頃から旅行した後、Ia型超新星からの光が銀河から地球に到達しました。 SN 2019NPと呼ばれ、かなり明るかった (数千万光年離れた超新星の場合)、ハッブル画像では、画像の上部近くにある明るい青い星として簡単に見ることができます。

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超新星SN2019NP(中央)は銀河NGC 3254で爆発し、ハッブルを使用して超新星とその周囲の星の両方を観測し、その距離をより正確に測定しました。 ESA / Hubble&NASA、A。Riess et al。; CC BY 4.0ズームイン

超新星SN2019NP(中央)は銀河NGC 3254で爆発し、ハッブルを使用して超新星とその周囲の星の両方を観測し、その距離をより正確に測定しました。クレジット: ESA / Hubble&NASA、A。Riess et al。; CC BY 4.0

わお。これらの画像は、超新星がピークの明るさに達し、暗くなり始めてから数か月後の2019年3月に撮影されました。肉眼で見ることができる最も暗い星の約1 / 10,000の明るさでしたが、ハッブルはまともなスコープです。星はかなり明白です。

したがって、これらの観測は、距離ラダーと呼ばれるものにいくつかのラングを追加するために観測された他の多くの銀河の山に行きます:天の川の近くのケフェイドまでの距離を取得し、それを使用してより遠い銀河のそれらまでの距離を取得し、それを使用しますこれらの銀河でのIa型超新星爆発を較正するには、それらを使用してはるかに遠い銀河を較正してから、 それらの 宇宙がどれほど急速に膨張しているかを理解するために。

そしてそれがハッブルが豪華な渦巻銀河を見た理由です。結局のところ、問題はほぼ確実に宇宙にあるのではなく、宇宙は一般的にそれが何をしているのかを知っていますが、私たちの観測にあります。 NGC 3254を見ると、それが役立つ場合があります。

とはいえ、正直なところ、問題が現実のものであることが判明することを願っています。宇宙自体が非常に異なった振る舞いをするので、これらの2つの方法が2つの異なる数を与える場合 非常に 私たちから遠く離れて、それは非常にクールでしょう。それは、理解することがより多く、より楽しい科学を意味します!うまくいけば、数年以内に私たちは知るでしょう。