ⰧⰊⰧ Intermiussion/幕間 =狂(きょう)の出来事=平成5年08月15日<ⰧⰊⰧ ◆ 不景気の憂さを踊って晴らそう!という趣旨で、この日から五日間日比谷公園で盆踊り(1932年)。この時流れた音楽がやがて全国津々浦々の盆踊りで流れる流行歌に。 ◆ ヒトラーもムッソリーニも既に死んでいるのに神州不滅を信じて日本列島での地上戦をもやり兼ねなかったのが、突然白旗を挙げたことで連合国の兵士も市民も戦争が終わった!と狂喜乱舞(1945年)。 ◆ 第二次世界大戦の勝利を享受した若者たちが、ニューヨーク州の広い野っ原にて3日連荘でロックを大音量で流して大騒ぎ(1969年=ウッドストック・フェスティバルが開幕)。
本日記載附録(ブログ)
物理学の理論を纏い、天文学の観測を駆使して天空に挑むドンキホーテ
== ビッグハ ゙ン、ダークマター、ダークエネルギー、インフレーション理論、宇宙背景放射、重力波 ==
宇宙の謎と万物の根源を解き明かすべく、観測衛星WMAPを駆使した宇宙物理学者
『天文学者ですがなにか?』と天空から話し掛け、時々 ピアノを弾くためで宇宙から地上に戻る
【この企画はWebナショジオ】を基調に編纂(文責 & イラスト・資料編纂=涯 如水)
“宇宙論の黄金時代”のエースとして活躍するマックス・プランク宇宙物理研究所所長
=宇宙の始まりから終わりまでを理解するのを生涯の目標とするシニアフェロー小松英一郎=
小松英一郎(02/mn)
◇◆第1回 宇宙の始まりの光を求めて =2/3= ◆◇
2007年、2009年、2011年、3回にわたって、世界で発表されたすべての科学論文の中で、一番たくさん引用された論文(トムソン・ロイター調べ)の主要著者であり、2009年と2011年には筆頭著者を勤めた。物理学の中で、天文学の中で、医学の中で、という枠組を超えて、ことサイエンスと名のつくすべての分野で最も注目を浴びたと言ってよいわけで、ものすごいことである。2000年代から本格的な研究者のキャリアをスタートさせた小松さんにしてみると、これは後々「初期の業績」とされる若き日の研究成果だ。
そこで、今も精力的に前に進みつつある小松さんとその研究について語るには、大きく分けて2つの切り口がありそうだ。つまり、「これまで何をしてきたの?」と「これから何をするの?」。
外は霧がかった曇天ながら、窓の外には木立が見える心地よい執務室の打合せ用テーブルで相対し、ぼくはこのあたりからざっくばらんに伺った。「何をして来たの? 何するの?」と。
小松さんは研究所のコーヒーマシンで作ったエスプレッソを口に運びつつ答えてくれた。
「そうですね、これまでずっとやってきたことといえば、『宇宙マイクロ波背景放射を用いた宇宙の始まりの研究』です。そして、これからやろうとしていることで大きいものは『インフレーション理論を確認すること』と『銀河までの距離の測定を用いた暗黒エネルギーの研究』ですね」とのこと。
さて、さっそく暗号のような、あるいはSFめいた言葉が出てきた。宇宙マイクロ波背景放射、インフレーション理論、そして、暗黒エネルギー。
現在の宇宙論では、非常に重要なものであり、この宇宙がいかに始まったか、そして、いかなるものであるか、ということを知るために欠かせない要素だ。
本当に話題満載で、はち切れそうになってしまう予感を抱きつつ、ここでは出てきた「時系列」に沿って、宇宙マイクロ波背景放射からはじめよう。英語では、"Cosmic Microwave Background"、略してCMBといって、日本語にした時と、わけのわからなさにおいては変わらない。
では、小松さんの説明は?
「僕がよく一般講演とかで言うのは、『遠くを見るほど昔が見える』ってことですね。光が進むのに時間がかかるから、遠くを見れば見るほど、昔の姿が見えるんだよと。だから、ものすごく遠くを観測して写真を撮ったら、138億年前の宇宙の始まりまで見えちゃった。ものすごい遠いところから飛んできた光が写っていました、と。それが、宇宙のはじまりの姿、CMB、宇宙マイクロ波背景放射ということですね」
ここでいうマイクロ波はかなり広い概念で、前回、紹介した、アルマ(アタカマミリ波サブミリ波干渉計)の観測対象であるミリ波から、もう少し波長が長い(つまり周波数が低い。さらにいえばエネルギーが低い)センチ波くらいまでをさすことが多いようだ。WMAPの波長は3.2ミリから1.4センチまででで、まさにその範囲だ。
・・・・・・・・明日に続く・・・・・
【参考資料】 : 暗黒エネルギー/宇宙の二大ミステリー(2/2)
Ω・Ω・Ω 東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構 Ω・Ω・Ω
宇宙が大きくなるにつれ、暗黒物質の密度は減少し、暗黒エネルギーの力が増してきたと考えられています。「70億年前から加速膨張に転じたということは、この頃に力の逆転があったはずです」と高田教授。暗黒物質と暗黒エネルギーの力比べの歴史を観測により明らかにすることができれば、暗黒エネルギーの性質に迫ることができるのです(図2)。
力比べの様子を知るには、遠方から近傍、過去から現在までの宇宙のスナップショットを撮影して宇宙の地図を作り、物質の分布がどう変化してきたかを調べなければなりません。暗黒物質は目に見えませんが、重力で光の経路が曲がる重力レンズという効果から、その分布を復元できます。重力レンズによる微小な歪みを捉える精密さで、かつ暗黒エネルギーによる膨張の影響が分かる程の夜空の広い領域を、70億年前の遠方の宇宙まで観測するという、壮大な「宇宙の国勢調査」が必要です。
この世界の潮流に先駆け、日本の技術が結集したすばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラHyper Suprime-Cam(HSC)が2014年3月に本格始動しました(図3)。高解像度で広視野と深宇宙を両立できる世界初の観測装置です。「宇宙の国勢調査」のために日本・台湾・米国から集まった約200名の研究者が、今後5年間かけて宇宙の地図を作ります。一方、欧米では10年後に向けてさらに大型の観測計画が進んでおり、これから宇宙の大規模・精密探査時代が始まろうとしています。
HSCの研究チームをリードする高田教授は「暗黒エネルギーの予想外の性質が分かるかもしれません。また、そもそもシナリオの前提になっている一般相対性理論が間違っている、つまり重力の性質の理解が間違っているという可能性もあり得ます。その場合は、予想と違う地図になるでしょう。大変エキサイティングな研究です」と言います。5年後に得られる宇宙の地図には、研究者の想像を越える姿が描かれているかもしれません。宇宙を支配する暗黒エネルギーの研究は、私たちの宇宙観を検証する研究でもあるのです。 取材・文:南崎梓
補注: ハッブル・ルメートルの法則として知られる宇宙の膨張に加えて、超新星の観測などから、現在の宇宙は加速的に膨張していることが知られています。この加速膨張は暗黒エネルギーの存在によって説明できると考えられています。これまでの観測結果から、暗黒エネルギーは質量スケールで10のマイナス33乗電子ボルト[1]という極めて小さなエネルギーながら、現在の宇宙のエネルギー密度収支の約70%を占めていると分かっています。
一方で、その正体は依然明らかになっておらず、現代物理学の最大級の未解決問題の1つとなっています。暗黒エネルギーの候補としては、アインシュタインによって提唱された一般相対性理論から予言される宇宙定数と呼ばれるエネルギーが広く知られています。しかし、この宇宙定数では暗黒エネルギーの小ささや、現在の宇宙における占有率の説明が困難であるとも知られています。
この問題を動機として、一般相対性理論を超える重力理論により、暗黒エネルギーを説明する研究が続けられています。このような理論は修正重力理論と呼ばれます。宇宙定数が時間変化しない一定のエネルギーであるのに対し、修正重力理論が予言する暗黒エネルギーはそれ自身が動的な性質を持ちます。また、素粒子物理の観点からは、この暗黒エネルギーは新粒子として解釈され、新粒子探索実験によって修正重力理論の検証が可能となります。
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https://youtu.be/VuSygXq4lZE ==宇宙の95%を占める謎!ダークマターとダークエネルギー==
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