宇宙は想定よりも不均一である可能性を示す証拠

物理学者らは、宇宙は大規模スケールで一様であるという1世紀にわたる前提に異議を唱える証拠を発見した。3本の新しいプレプリント論文が検証手法を提案し、標準的なFLRWモデルに欠陥がある可能性を示すデータを分析している。この結果は、宇宙論における主要な謎を解明する手がかりになる可能性がある。

物理学者らは長年、宇宙は最大スケールにおいて均質かつ等方性であるという前提でモデルを構築してきた。これは1920年代にアレクサンドル・フリードマン、ジョルジュ・ルメートル、ハワード・ロバートソン、アーサー・ジェフリー・ウォーカーらによって開発されたFLRWモデルに組み込まれた原則である。この単純化により、宇宙論学者はすべての銀河を詳細に記述することなく観測結果を解釈できる。しかし、今月発表された3本のプレプリント論文はこれらの前提に疑問を呈し、宇宙は考えられているよりも「塊状(lumpy)」であることを示唆している。クイーン・メリー・ユニバーシティ・オブ・ロンドンのティモシー・クリフトン氏とコペンハーゲン大学のアスタ・ハイネセン氏は、超新星観測と物質密度のゆらぎから導き出される宇宙距離公式の組み合わせを用いた検証手法を提案した。この組み合わせはFLRWモデルの下ではゼロになるはずであり、ゼロ以外の結果が出れば問題があることを示す。ハイネセン氏と南デンマーク大学のソフィー・マリー・コクスバン氏は、この検証を既存のデータに適用した。彼らはFLRWの前提を用いずに距離を導出し、AIベースのシンボリック回帰を使用して公式をあてはめた結果、明確にゼロではない結果を得た。ハイネセン氏は「これまで積み重ねられてきた多くのことを覆す結果であり、驚いた」と述べた。クリフトン氏は「宇宙は見かけほど単純ではない可能性を示唆している」と付け加え、新たな可能性を切り開いた。今回の発見は、宇宙論学者が求める統計的な発見の基準を完全には満たしておらず、さらなるデータが必要である。それでも、クリフトン氏が指摘するように、宇宙が塊状であれば、膨張率のばらつきや初期の宇宙史と現在の宇宙史の不一致、暗黒エネルギーが進化している兆候といった矛盾を説明できる可能性がある。これらはあくまで平均値であり、宇宙全体で普遍的に当てはまるわけではない可能性があるためだ。ライデン大学のスボド・パティル氏は「第一印象として、彼らが正しい問いを立てている点は素晴らしい」とこのアプローチを称賛したが、過剰な解釈には慎重であるべきだと促した。

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