史上最大の宇宙の3Dマップのほんの一部をご紹介します

この地図の見本にある約 50,000 個のドットは、それぞれ銀河を表しています。これは多いように思えますが、これはバリオン振動分光サーベイ (BOSS) が最近地図化した 120 万個の銀河の約 3% にすぎません。BOSS は、ダーク エネルギーが宇宙の膨張を加速させる仕組みを天文学者が解明するのを支援しています。このサーベイでは、私たちの周囲にある可視物質の密度の変化を測定することで、銀河が地球から、また銀河同士からどれだけ速く広がっているかを判定します。

スローン・デジタル・スカイ・サーベイとBOSSの研究者数百人が、6500億立方光年の体積を持つ領域内のこれらの位置を測量するのに10年を費やした。

2次元で銀河の位置を特定するのは比較的簡単だ――夜空の写真を平らな面に広げるだけ――だが、地球からの距離を知るには、個々の銀河の光スペクトルを分析する必要がある。ニューメキシコ州のアパッチポイント天文台では、毎晩、科学者たちがスローン財団の2.5メートル望遠鏡を空の特定の場所に向ける。天の川からの光が邪魔にならないように、視野を直径約1メートルのアルミ板で覆う。板には約1,000個の穴があり、各穴は銀河の2次元の正確な位置に開けられている。光ファイバーがそれらの穴から分光器に光を送り、分光器は光を分析して各銀河が私たちからどれだけの速さで遠ざかっているか、つまりどれだけ離れているかを調べる機械である。ある晩、研究チームは約5枚の板を調べ、何千もの銀河を正確に特定した。

彼らのデータは、宇宙の構造がどれだけ速く成長しているかを予測するアインシュタインの一般相対性理論を検証するのに役立つ。「これは一般相対性理論に対してこれまでで最も厳しいテストです」とスコットランドのセント・アンドリュース大学のBOSS共同議長リタ・トジェイロ氏は言う。「そして一般相対性理論は合格しました。」

この記事はもともと、2017 年 1 月/2 月号の『Popular Science』に「これがあなたの宇宙です」というタイトルで掲載されました。