Ipad

100年後、研究者たちは星の光についてアインシュタインの正しさを証明した

100年後、研究者たちは星の光についてアインシュタインの正しさを証明した

チェルシー・バラルテ

重力レンズ効果と呼ばれる現象により、星の光は質量の大きい物体の周りで曲がります(写真提供:NASA/ESA)

アルバート・アインシュタインは、遠くの星が近くの宇宙物体と交差すると星の光が曲がって明るくなると予測していましたが、それが実際に起こる日を見ることはありませんでした。

カイラシュ・C・サフ率いる国際研究チームにとって、ついにその日が来た。サフは、ハッブル宇宙望遠鏡の助けを借りて、自らのチームが初めてアインシュタインの理論の正しさを証明したと考えている。アインシュタイン自身も、星々があまりにも離れているため、この理論を証明できる見込みはないと考えていた。

彼の予測はほぼ正しかった。地球、光源、そして巨大な天体(銀河など)が一直線に並ぶことは稀だからだ。初期の証拠は1919年の日食に遡り、星の光が「アインシュタインリング」と呼ばれる曲線を描くことが示された。

この現象は重力マイクロレンズ効果として知られており、天文学者にとって、容易に測定できない天体の質量を調べるための新たなツールとなる可能性があります。研究チームは既にこの現象を利用し、白色矮星の質量を計算しています。

Hubble view of Abell 370 galaxy cluster
ハッブル宇宙望遠鏡の画像は、アベル370銀河団を示しています。(NASA / ESA / HSTフロンティアフィールド)

仕組みはこうです。遠く離れた星が光を放っていますが、何か巨大な物体が邪魔になると、光はその物体を迂回して地球に届きます。レンズ効果が強い場合、光は異なる進路を取るため、地球上では2つの星のように見えることがありますが、実際には同じ星から異なる進路で光が来ているだけです。レンズ効果が非常に小さい場合、マイクロレンズ効果と呼ばれ、地球上で見えるのはより明るい星だけです。

ゴダード宇宙飛行センターによると、白色矮星の重力によって遠方の恒星の光線が曲げられ、実際の位置から約2ミリ秒角ずれたという。「このずれは非常に小さく、2400キロメートル離れた場所から25セント硬貨の表面をアリが這う様子を観測するのと同等です」とセンターは述べている。

エンブリー・リドル航空大学物理科学科長で天文学者のテリー・オズワルト氏は声明の中で、白色矮星は天の川銀河の過去の世代の星の化石であり、その質量と組成の謎を解くことで天文学者にとって多くの可能性が開かれると述べた。

「太陽を含め、銀河系でこれまでに形成されたすべての恒星の少なくとも97%は白色矮星になるか、すでに白色矮星となっている。それらは我々の歴史だけでなく、未来についても語ってくれる」とオズワルト氏は語った。

オズワルト氏はまた、研究チームがすでに重力レンズ効果を示すさらなる配列を探し始めていると述べた。

「今後5年から10年かけて、高解像度で全天を24時間365日監視する新たな調査が数多く進行中です」と彼は述べた。「きっと、偶然にも天体の並びがいくつか見つかるはずです。」