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  • 枫凌 推荐于 2014-09-26 12:39
  • 原文语言:日文
  • 所属分类:科学

観測衛星が捉えた宇宙のちりの地図が新たに発表され、先ごろ話題をさらった“原始宇宙の重力波を観測した”という報告の雲行きが怪しくなってきた。

 

今年3月、南極にあるBICEP2望遠鏡で観測を行った物理学者のチームが、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の地図上に、驚くほど強力な重力波の痕跡を見つけたと報告した。全天に広がるCMBは、ビッグバンの余波で残った余熱と考えられている。

 BICEP2チームは、宇宙のごく狭い領域におけるCMBの温度のゆらぎの中に、時空の織物の”さざ波”という形で、重力波の強力な信号が見られると報告していた。こうしたさざ波の検出は、約138億年前に起こったビッグバン直後に宇宙が急激な膨張したとする標準的な”インフレーション”理論を裏づけるものと思われた。

 しかし、欧州宇宙機関(ESA)の人工衛星プランクで観測を行う研究チームが、BICEP2チームと共同でこのほど発表した新しい“銀河のちり”の地図は、今春報告された重力波の信号が見間違いであった可能性を示唆している。この信号は、マイクロ波を放射する熱い銀河のちりにより引き起こされたもので、BICEP2チームはその信号に騙されたかもしれないのだ。

◆BICEP2の賭け

 BICEP2チームは当初、自分たちが南極で観測した南天の一部分は銀河の中心から遠く、ちりが少ない環境にある可能性が高いと主張していた。しかし、プランク衛星の地図は、ちりが銀河全体に分布していることを示している。BICEP2チームは、「Astronomy & Astrophysics」誌に発表予定の新しい論文の中で、「ちりの放出が最も薄い領域でさえ、天の”きれいな窓”は存在しない」と書いている。

 イギリス、サセックス大学の物理学者ピーター?コールズ(Peter Coles)氏は、自身のプログ「イン?ザ?ダーク」の中で、「私たちの銀河はかなり薄汚れた場所だ。外を覗ける窓でさえ汚れている」としたうえで、「プランク衛星による分析は、すべてがちりの影響だとする考え方と矛盾しないが、BICEP2の観測結果に原始重力波の影響があるかもしれないという考えを完全に否定するものではない。原始重力波の影響が、ちりによる信号と同程度である可能性はある」と付け加える。

 BICEP2チームは、基本的に、BMBに見られるゆらぎの約20%が重力波に由来するものだとしていた。しかし、プランク衛星の観測結果は、それが10%未満であると示唆している。カナダのオンタリオ州ウォータールーにあるペリメーター理論物理学研究所のニール?トゥロック(Neil Turok)氏は、理論物理学者のスティーブン?ホーキング氏と賭けをして、重力波の影響が5%に満たないことに200ドル賭けたという。トゥロック氏は「もう半分勝ったようなものだ」と話している。

 BICEP2チームを率いるハーバード大学のジョン?コバック(John Kovac)氏は、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバード?スミソニアン天体物理学センター(CfA)の記者に送った電子メールの中で、BICEP2チームはプランク衛星チームと協力して、宇宙のちりの地図の改良に取り組んでいると書いている。この取り組みは、重力波の信号の本当の強さを確定するのに役立つはずだ。「現在、これらの新しい優れた分析とデータセットに集中的に取り組んでいる。これから数カ月の間に、はるかに厳密な答えが出るはずだ」とコバック氏は話す。

 トゥロック氏によると、CMBのゆらぎに重力波が影響しているかどうかを確認する実証研究は、BICEP2以外にも10前後あるという。これらの分析結果が出れば、ゆらぎの1%のレベルまで重力波の影響を確定できる。この疑問への答えは3~5年の間に得られるはずだ。

 コールズ氏が今年の夏にインターネット上で実施したアンケート調査では、回答した物理学者の約80%が、BICEP2が観測した数値は、ちりによるものにすぎないと考えていることが分かった。

 コバック氏からナショナル ジオグラフィックに送られてきた説明には、このように付け加えられていた。「答えがどのようなものであっても、私たちは、3月にそうしたように、証拠を偏りなく報告し、全科学界に提示するために全力を尽くします。それが、科学を進歩させる最善の道なのですから」。

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