宇宙の7割を占めるダークエネルギーは存在しないとの研究結果、「本当なら宇宙の常識がひっくりかえる」と専門家

対照的に、タイムスケープモデルは物質の不均一な分布を考慮するもので、このモデルでは宇宙の膨張はフィラメントなどの大規模構造に直接影響を受けているのではないかと考えます。

タイムスケープモデルでは、宇宙の巨大な空洞である「ボイド」が重要になってきます。宇宙に物質の塊があると、引き合う重力の作用によって空間の膨張が遅くなりますが、ボイドには物質がほとんどないので、宇宙空間はより速く膨張します。これにより、Λ-CDMモデルが「ダークエネルギーの存在の証拠」としている宇宙の加速膨張に似た結果が局所的に発生します。

つまり、タイムスケープモデルは「宇宙の膨張が加速しているように見えるのは、人類の周囲だけかもしれない」と示唆しています。

2024年12月に王立天文学会月報で発表した論文で、著者らは「パンテオンプラス」と呼ばれるIa型超新星のデータセットを分析しました。Ia型超新星は明るく遠くからでも観測が可能で、ピーク時の光度もほぼ一定であるため、宇宙の膨張率を計算する上で重要な天体です。

このデータを使って、研究チームがΛ-CDMモデルとタイムスケープモデルを比較したところ、近くの超新星ではタイムスケープモデルの方が観測記録をよりうまく説明できるという結果が得られました。ただし、これはあくまでも統計的なもので、正確には「統計的な分析で『非常に強い』優位性が示された」と表現されます。

また、より均一に分布して見えるはずの遠方の超新星を調べた場合でも、タイムスケープモデルは標準モデルよりわずかに優れた結果だったとのこと。

この研究結果は、宇宙の「塊と隙間(ボイド)」が地球からの観測に影響を与えるとするタイムスケープモデルの方が、宇宙の膨張の真の性質をより正確に捉えている可能性を示唆しています。特に、地球の近くにはボイドやフィラメントがたくさんあるため、それが人類から見た宇宙の変化に大きな影響を与えているかもしれません。

この研究にはいくつか注意点もあり、例えば今回の分析では特異速度(超新星の測定に影響を与える銀河のランダムで小さい運動)や、マルムキストバイアス(検出しやすいという理由で明るい超新星がデータセットに含まれやすくなるバイアス)が考慮されていません。

また、Λ-CDMモデルはバリオン音響振動や重力レンズ効果など、長年積み重ねられてきたさまざまなデータに裏付けられているので、タイムスケープモデルはこれらもクリアする必要があります。

こうした点を指摘した上で、学術系サイト・The Conversationに解説記事を寄稿したクイーンズランド大学の宇宙学者のロッサナ・ルッジェリ氏は、「新しい研究により、タイムスケープモデルはΛ-CDMモデルに代わる興味深い理論を提供することになりました。要するに、宇宙の加速膨張は物質の不均一な分布や、物質が高密度な領域よりも急速なボイドの膨張速度が生み出した幻だということです。もしこれが確認されれば、宇宙論における革命的なパラダイムシフトになるでしょう」と述べました。