謎の冷たい筋が宇宙背景で天文学者を困惑させる
宇宙マイクロ波背景放射における奇妙な冷たい領域、別名コールドスポットは、何年もの研究にもかかわらず科学者を困惑させ続けている。10年以上前に発見されたこの異常は、周囲よりも冷たく見え、宇宙の大型構造を示唆する可能性がある。研究者たちはその原因について確信を持てず、統計的な偶然から巨大な虚空までの理論が提案されている。
宇宙マイクロ波背景放射（CMB）は、ビッグバンの残り火のような微かな輝きで、初期宇宙のスナップショットを提供します。この均一な放射の中に、2007年に天文学者たちが奇妙な特徴を発見しました：コールドスポット、エリダヌス座にある直径約5度の円形のパッチです。この領域は、CMBの平均温度2.725ケルビンよりも約70マイクロケルビン冷たく、期待される均一性に対して際立つ偏差を示しています。
初期の観測は、2001年からCMBを詳細にマッピングしたNASAのウィルキンソン・マイクロ波異方性プローブ（WMAP）衛星によるものでした。この異常は、2009年に打ち上げられた欧州宇宙機関のプランク衛星によって確認され、精緻化されました。プランクのより高解像度のデータは、コールドスポットの鋭い縁と内部構造を示しました。ある研究者がニューヘ Scientistの分析で指摘したように、「宇宙に奇妙な筋があり、まだその理由がわからない」と、進行中の謎を強調しています。
いくつかの説明が提案されています。主要な理論の一つは、コールドスポットが統合サックス・ウルフ効果によるもので、CMBの光子が広大なスーパーボイド——銀河や物質が少ない領域——を通過し、エネルギーを失って冷たく見えるというものです。この潜在的なエリダヌス・スーパーボイドの推定直径は約18億光年で、既知の最大級の構造の一つです。しかし、そのような虚空を確認するのは困難で、数億光年離れた場所にあり、遠方の銀河の深部調査を必要とします。
代替案には、初期宇宙からの宇宙的テクスチャやバブル衝突が含まれますが、これらは推測の域を出ません。統計解析によると、コールドスポットの希少性は標準宇宙論モデルで、こうした特徴は50のランダムな空で一度しか発生しないはずです。2018年に公開されたプランクの完全データセットを使用した最近の研究も議論を解決せず、一部の論文では稀だが自然なゆらぎである可能性を主張しています。
この意味は宇宙論にとって重要です。スーパーボイドに関連する場合、コールドスポットは宇宙構造形成のモデルに挑戦し、予測より塊状の物質分布を示唆する可能性があります。一方、偶然であれば、現在の観測の限界を強調します。チリのアタカマ宇宙論望遠鏡などの継続的な望遠鏡努力がより深く探求を目指していますが、今のところ、この筋は宇宙の古代の光に謎めいた跡として残っています。