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最新:宇宙の「ものさし」  

天体までの距離を正確に知ることは天文学や宇宙物理学の重要な出発点であり、それ自体非常に興味深く思っている。今までも宇宙の距離梯子については度々書いてきたが、その一部になるハッブル定数がこれまでで最も高い精度で求められたそうだ。
hasigo.jpg
距離梯子のおよその繋がり
【*ハッブル定数は(km/s/Mpc)という単位のとおり、距離1Mpsあたり、毎秒、何km遠ざかっているという定数で、遠い天体ほど遠ざかる速度が加算され、赤方偏移が大きくなる】
NASAの観測衛星「WMAP」やESAの「プランク」が宇宙マイクロ波背景放射の精密な観測から2016年現在、ハッブル定数は66.93±0.62km/s/Mpcという値を出している。

一方で、米・宇宙望遠鏡科学研究所のアダム・リース氏らはHSTを使い、銀河に含まれるケフェイド変光星とIa型超新星を距離の指標として使うことでハッブル定数の精度を向上させる研究を6年間にわたり続けてきた、
【*ケフェイド変光星は変光周期と実際の明るさに比例関係があることから、変光周期と観測上の明るさから距離が割り出せる距離梯子の重要な一部だ】
距離梯子でケフェイド変光星の段階の誤差を減らすため、ケフェイド変光星の距離を最も信頼度の高い年周視差の方法で高い精度で測定した、距離梯子の根元の信頼度を上げるわけだ。(最大12000光年まで測定)さらにこれに繋がるIa型超新星の信頼度も高めることになる。
【*Ia型超新星は実際の明るさがどれも同じであり、地球から見えた明るさで距離がわかる】
同じ銀河内にケフェイド変光星とIa型超新星が観測されれば梯子が繋がることになる。
ngc3972 1015 s
拡大画像
今回分析された19個の銀河のうちの2つ。(左)おおぐま座のNGC 3972、距離6500万光年、(右)くじら座のNGC 1015、距離1億1800万光年。黄色い丸は銀河内に存在するケフェイド変光星の位置、+印はそれぞれの銀河に現れたIa型超新星【資料:NASA, ESA, A. Riess (STScI/JHU)】
この観測で得られた値で導かれたハッブル定数は、73.45±1.66km/s/Mpcという値になった、宇宙マイクロ波背景放射の観測による値とは9%開きがある。
仮にこの値でM104銀河(赤方偏移=0.003642)の距離を出すと、4837万光年になる。
M104 HSTM104
M104_20180302083346d60.jpg

これらの不一致はまた謎を生み出したが、いずれも高い精度で求められた結果であり、価値は高い。誤差ではなく、まだ知られない根本的な理由があると考えられているようだ、宇宙を膨張させるダークエネルギーの関与が過去とは変化している?など・・
今後は位置天文衛星「ガイア」の距離データを使い、さらに精度を上げて値を求めるそうだが、当面どの値を使えばよいのやら?;

PS.ハッブル定数の信頼できそうな値が得られたのは21世紀に入りHST等の観測がされてからで、それまでは50~100km/s/Mpcだろうという、ごく大まかな値しかわかっていなかった。
上記のように年周視差など、測定には高精度の観測機や時間を要する方法が多いが、赤方偏移は天体のスペクトルを解析するのみで、ハッブル定数による算定は最も手早い。

ご覧いただき、ありがとうございました。

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category: 宇宙・天体

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コメント

小学生の頃

小学生の頃、池谷さんが新星を見つけるまでの映画を観たことがあります、今は目を休めるため星空を眺めつつ双眼鏡を向けますが、距離という概念を忘れさせる世界ですね、美しく深淵です…ちなみに標高千㍍程の高原に住んでいます。

老彈 #- | URL
2018/03/02 11:45 | edit

老彈さん こんばんは

>標高千㍍程の高原に住んでいます
すばらしい環境にお住いですね、まさに空が近い、といえるでしょう。
宇宙飛行士の若田さんがISSから星々を見ると、宇宙の奥行きを感じると言ったそうですが、それに迫る空を見てみたいです。

michael #xNtCea2Y | URL
2018/03/02 19:32 | edit

こんばんは

細かいことは全くの門外漢ですが(中坊の頃までは天文学が文系の学問だと思っていたくらいで、科目としては地学の一分野と知ってがっかりしました。私は完全な文系です)、宇宙のことを知ろうとする人間の好奇心こそ凄いと思ってしまいますね。生物がその生涯の間に辿り着くのが不可能な彼方にある天体の距離を計算してしまうのですから。その知的欲求たるや!

quietplace #- | URL
2018/03/02 21:07 | edit

quietplaceさん こんばんは

手の届かない遠くのことだから余計に知りたくなる、それにかける執念は凄いですね;
同様に音楽が無くとも人間生きていけますが、作曲家は良い曲を書くのに労を惜しまず、それを聴く人々も出費を惜しみません、
地球人に限らず、知的な頭脳を持てば自然にそうなるのかもしれませんね^^;

michael #xNtCea2Y | URL
2018/03/02 21:46 | edit

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