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重力レンズ効果によって得られた宇宙膨張に関する新たな測定値

American Association for the Advancement of Science

ハッブル定数の値を取り巻く現在進行中の不確実性は、大部分が銀河内の対象までの距離測定を取り巻く問題によって生み出される不確実性であるが、この不確実性がある中で、科学者たちは新たな測距技術を使用して、ハッブル定数の異なる値を導出しており、Tamara Davisが関係するPerspectiveで述べているとおり、この値は「標準的な値より幾分大きい」。今回の推定値に到達するために関係した技術は、[ハッブル定数]の相違を説明するために新たな物理学が必要か否か、または1つ以上の測定値の系統誤差の可能性をより真剣に探るべきであるか否かを確定するのに役立つことができるため、重要であるとDavisは述べている。宇宙は閃光のように生まれ、ハッブル定数(H0)によって記述される速度で膨張している。しかしながら、H0の値は論争の的である。2000年頃、天体物理学者たちは約70 ± 5km/s/Mpcという値に合意したが、最近では、この値の上下限いずれかの側にある推定値も示唆されている。「提案されてきた系統誤差によってこの相違を説明することは困難である」とDavisは書いている。新たな物理学を発動して、この相違を説明しなければならないのではないかと天文物理学者たちは考えており、新たな独立したH0の測定は関連する疑問に対処するのに有益である。Inh Jeeらは遠方の銀河からくる光を研究しており、これらの遠方の銀河はより近傍の銀河のすぐ後に存在していた。前景にある銀河の重力場によって後景にある銀河からの光が曲げられ、異なる距離の複数の経路を介して光が曲げられることになる。この強い重力レンズ効果によって複数の画像の間で複数の時間遅延も引き起こされる。後景にある光源の明るさに変動があると、複数の重力レンズの中には他より前にこの変動が見えるものがある。この時間遅延の測定と重力レンズ効果を引き起こす銀河内の恒星の特性を組み合わせることによって、重力レンズ効果を受けた銀河の大きさを決定することができ、次に、重力レンズまでの角径距離を測定することが可能になる。Jeeらはこの手法を適用して、2つの重力レンズ効果システムまでの角径距離を測定しており、ベンチマークとして使用して、既存のH0の測定値を再校正した。この再校正した測定値は82+/-8km/s/Mpcであると報告している。Jeeらの測定値の統計精度はH0の値に対する相違を解決するほど十分に良好ではないが、今回の方法によってハッブル定数の問題に取り組む新たな方法が提供される。「視線方向に沿った小質量銀河によって引き起こされる重力レンズ効果の影響を受けないので、潜在的に大きな系統的不確実性源の影響が軽減される」とDavisは書いている。

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