初期宇宙と後期宇宙のH₀測定はなぜ一致しないのか?
ΛCDMを仮定してCMBから推定した現在の膨張率(~67.4 km/s/Mpc)は、ケフェイド変光星と超新星による距離梯子の測定値(~73 km/s/Mpc)と約5σずれている。両側に系統誤差が残っているか、標準宇宙モデルが不完全かのどちらかである。
難しい理由
赤色巨星分枝先端・表面輝度揺らぎ・重力波標準サイレンなどあらゆる相互検証は、矛盾を解消するより誤差棒を縮めるだけである。提案される新物理(早期ダークエネルギー、追加の相対論的種、修正重力)はH₀を直す一方で他の観测量を壊しがちである。
現在の証拠
PlanckのCMBフィットは H₀ = 67.4 ± 0.5、SH0ES/HST+JWSTの距離梯子は約73を与える。JWST観測はケフェイド測光の星混みによる偏りをほぼ否定し、この緊張が機器由来でなく実在である可能性を強めた。
考えられるアプローチ
独立した較正天体(TRGB、ミラ型変光星、メガメーザー、標準サイレン)、時間遅延レンズによる宇宙測量、高分解能CMB(Simons Observatory、CMB-S4)、そしてCMB音響フィットを壊さずに再結合前の物理を変える理論。
関連トピック
出典
- Planck and the cosmic microwave background — European Space Agency
- NASA Celebrates Edwin Hubble’s Discovery of a New Universe — NASA Science
- DESI DR2 Lyman-alpha Results and Cosmological Constraints — Dark Energy Spectroscopic Instrument
- Gravitational-Wave Science — LIGO Scientific Collaboration