サイエンスZERO ノーベル物理学賞 ダークエネルギーが宇宙を加速するを視聴して

2011年12月10日(土) 0：00～0：30にNHK　Eテレで放送のサイエンスZERO
ノーベル物理学賞　ダークエネルギーが宇宙を加速するを視聴しました。
解説は東京大学数物連携宇宙研究機構機構長（IPMU機構長）の村山斉氏。

当日はノーベル賞授賞式の日でタイムリーな放送であった。
2011年12月6日の　ストックホルムでノーベル物理学賞受賞3氏へのインタビュー
（37分のビデオ有り）
2011年のノーベル物理学賞この記事を見て興味を持たれた方のために再放送の予定も記載しておきます。
2011年12月15日(木)[NHK　Eテレ] 午後6：55～午後7：25
2011年12月22日(木)[NHKデジタル教育2] 午後2：00～

さて本題の世紀の大発見ダークエネルギーが発見するまでの経緯について
番組の内容を見てみたいと思います。

天文学、物理学のまったくの素人なので間違えて解釈しているところがあるかも
知れませんがご容赦ください。

まず、2011年ノーベル物理学賞の受賞者3人を紹介

米ローレンス・バークリー国立研究所所属のサウル・パールムッター博士の紹介です。
Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, USA, University of California, Berkeley, CA, USA
サウル・パールムッター博士
Saul Perlmutter
サウル・パールムッター（Saul Perlmutter, 1959年 - ）はアメリカ合衆国の天体物理学者。
イリノイ州生まれ。
Wikipediaによる紹介
カルフォルニア大学バークレー校での紹介ページ
超新星までの距離とダークエネルギーと加速膨張する宇宙

上の写真はオーストラリア国立大のブライアン・シュミット（Brian P. Schmidt ）博士
Wikipediaによるシュミット博士の紹介

上の写真は米ジョンズホプキンス大のアダム・リース博士
Dr. Adam Reiss　　Johns Hopkins University
アダム・リース博士の紹介　By　Wikipedia


上は3名の受賞の対象となった宇宙の加速膨張を示す写真です。
従来は上の写真の左2つのようにゆっくりと膨張又は収縮するという宇宙観であった。
3名の受賞者は加速膨張するという宇宙観を発表した。

上の写真は米サンフランシスコのローレンス・バークリー国立研究所の建物で
サウル・パールムッター博士は1988年から3年余をかけて超新星　（Supernovae）
を7つ発見した。
超新星の発生頻度は100年に1度程度といわれこの7つの発見は特筆すべき業績である。

超新星の解説　By　Wikipedia

サウル・パールムッター博士が注目したのは超新星の中でも明るい１ａ型超新星である。
１ａ型超新星は、銀河に相当するほどの光を発し、その明るさは宇宙のどこにあっても
ほぼ同じなので、その超新星のある銀河までの距離がわかるほか、超新星の色から
どれだけの速さで遠ざかっているのかもわかる。
この１ａ型超新星はどの銀河でも１００万年に数回しか発生しない超新星だが、
電荷結合素子（ＣＣＤ）を備えた４メートル級望遠鏡で数千の銀河を監視し、
出現するたびに世界各地の観測施設に連絡する、といった手法で探していった。


上の写真のように超新星までの距離と遠ざかる速度をプロットしていった。
赤方偏移法（Red　shift）の手法が使用されたものと思われる。


上の2つの写真は超新星の候補を見つける方法を示したもので広い視野をもつ
天体望遠鏡を観察するもので同じグリッドの範囲を２回測定し重ね合わせて
同じ場所で輝きが見られるものを超新星の候補とした。

この方法を実践するのに用いられたスペインのカナリア諸島パルマ島にある
アイザック・ニュートン望遠鏡（反射望遠鏡）の写真である。口径2.5ｍ
ロケ・デ・ロス・ムチャーチョス天文台 (Observatorio del Roque de los Muchachos)
に属している。
ロケ・デ・ロス・ムチャーチョス天文台の解説　By　Wikipedia

上の写真はサウル・パールムッター博士が超新星＝Supernovaeを発見する
方法について語っている場面でバックにその方法が記載されている。

上記の方法でサウル・パールムッター博士の研究チームはなんと１１個の超新星を
発見した。

上の写真はサウル・パールムッター博士と同じロケ・デ・ロス・ムチャーチョス天文台の
アイザック・ニュートン望遠鏡で観測したシュミットチームの超新星の発見は２個と
パールムッターのチームと大きく水をあけられた。
しかし、地球から一番遠い超新星の発見をした。

サウル・パールムッター博士のチームは次の段階としてNASAのハッブル望遠鏡を
使用して研究を進展させることとなった。
ハッブル宇宙望遠鏡の解説　By　Wikipedia


上の写真は当時ハッブル望遠鏡使用の依頼を受けたロバート・ウィリアム博士
（元　宇宙望遠鏡科学研究所の所長）で、サウル・パールムッター博士より
競争者のブライアン・シュミット博士にも同じようにハッブル望遠鏡使用を許可して
もらいたいとの提案を受けた。直感で両者に許可を与えるべきであると回想されて
いました。

上の写真はハッブル望遠鏡使用での研究成果で１９９６年８月USAのプリンストン大学で
発表の一部でサウル・パールムッター博士がデータを発表。
この時点で宇宙の膨張は減速していると従来の宇宙観と同じ発表をした。
しかし。問題点として宇宙のチリによる測定誤差の問題があった。

上の３枚の写真は宇宙のチリによる測定誤差の問題を解決したジョンズホプキンス大の
アダム・リース博士の研究の紹介である。
アダム・リース博士の研究の成果で測定精度が９倍向上した。
サウル・パールムッター博士のデータをコンピューター解析したアダム・リース博士は
何回も確認したが宇宙が加速的に膨張しているとの結論にかわりはなかった。

上の写真はダークエネルギーの存在を示すマイナス値となっているアダム・リース博士の
ノートです。
ダークエネルギーというのは重力の反対方向に働くエネルギーである。
ダークエネルギーの解説　By　Wikipedia
1917年にアルベルト・アインシュタインによって、静的な宇宙を表すような重力場の
方程式の定常解を得るための方法として宇宙定数が最初に提案された。
宇宙定数に相当するのがダークエネルギーである。

上の写真は１９９８年１月アメリカ天文学会で加速しながら膨張する宇宙の発表が
サウル・パールムッター博士及びブライアン・シュミット博士によりなされた。


上の写真はサウル・パールムッター博士及びブライアン・シュミット博士による
発表データの一部。
宇宙が加速しながら膨張していることを1997apというこれまでに最も遠い
超新星がが減速域ではなく加速域にあったことから証明した。
１９９８年５月米フェルミ国立加速研究所で集まった６０人の研究者に対して
加速しながら膨張する宇宙感について支持するか否かで挙手をもとめたところ
３分の2の研究舎がこの考えを支持した。

上の写真１９９８年５月５日付けのニューヨーク・タムス紙で加速しながら膨張する宇宙の
研究成果を紹介したものです。

宇宙の未来についてビッグリップ (Big Rip) に関する話が
東京大学数物連携宇宙研究機構機構長（IPMU機構長）の村山斉氏よりありました。

ビッグリップに関する解説　By　Wikipedia

また、一番遠い星の測定から加速膨張する宇宙の発見後に、宇宙の年齢は137億年と
いうことも判ってきた。（今までは宇宙の年齢は90億年というのが通説であった９