5年で4700万の銀河を網羅した過去最大の3D宇宙マップ公開 さらなる充実目指し観測延長へ

「ダークエネルギー」って、結局のところ何なの？宇宙が膨張してるって見えてるけど、その理由がわかってないってこと？

宇宙の膨張は実際に観測されていて、その速度も測定できるんです。でも「なぜ膨張しているのか」となると、誰も答えられない。その答えられない部分を「ダークエネルギー」と呼んでるに過ぎません。 言い換えると、目に見えない何かが宇宙全体を押し広げている、それだけは確かだけど、その正体は謎のままということですね。物質とエネルギーの合計が100だとしたら、ダークエネルギーはそのうち70を占めてるのに、実は何なのかまるで分かっていない状態が続いてます。 これまでは「ダークエネルギーは一定の強さで常に宇宙を膨張させている」と考えられてたんですが、DESIのデータで「時間とともに変化している可能性」が浮かんできた。つまり謎の上にさらに謎が重なったわけです。ただそれは同時に、膨張の仕組みに新しいヒントが隠れているかもしれないということにもなる。真犯人がどんな人物か全く分かっていなかったのが、「少なくとも時間とともに行動が変わる誰かだ」という手がかりを得たような感じでしょうか。

4700万個の銀河をマップ化するって、日常生活でいうとどのくらい細かい地図を作ったことになるの？

地球全体を1ミリ単位で地形図に収めるくらい、と思うとスケール感がつかみやすいかもしれません。 4700万という数字は、人類が存在する限られた領域ではなく、宇宙という無限に近い空間での観測です。DESIが観測した領域は天全体の約35%。そこから4700万個の銀河を検出したというのは、観測範囲内では非常に密度濃く天体を捉えたことを意味します。 たとえば、従来の大規模宇宙調査では数百万個程度の銀河しか観測できていませんでした。今回はその10倍以上。これは望遠鏡の性能向上と、5年間という長期観測の蓄積があったからこそ。地図作りに例えるなら、従来は「都市部の主要な交差点だけ記録」していたのに対し、今回は「路地裏の一軒家まで記録し始めた」という感じです。 膨大に見えて、宇宙全体からすれば観測できているのはごく一部。それでも、その部分の密度が上がることで、宇宙膨張やダークエネルギーの性質がより鮮明に見えてくるようになったのかもしれません。

ダークエネルギーは『昔から変わらない力』だと思われてたけど、なぜ最近になって『時間で変わるかもしれない』って考え方が出てきたの？

観測精度の話なんですよね。昔は「ダークエネルギーって存在する」ことを確認するだけで精一杯で、その強さが時間とともに変わるかどうかを測る技術がなかった。でもDESIみたいな最新の装置で、遠い銀河を大量に観測できるようになると、過去の宇宙と今の宇宙のダークエネルギーの効き方を比較できるようになる。つまり、より細かい時間的な変化を捉えられる解像度が手に入ったから、従来の「一定不変」という仮定が揺らぎ始めたわけです。データが増えるほど、思ってた以上に複雑な現象が見えてくることってあるんですよね。昔の理論が実は単純すぎた可能性が浮かぶ、という流れなのかもしれません。

これって要するに『宇宙全体の3分の2は何かわかってない』という状態のまま、『その正体が思ってたのと違うかもしれない』ってことを発見したってこと？

そう捉えることができます。いま宇宙論は、わかっていないものの正体が、単に「謎のままである」から「謎のはずが動いてる」という段階に進んだわけです。 これまでのダークエネルギーの理解は、一定の力だという想定が暗黙の了解でした。だから、70%の正体は不明だけど、少なくとも「どう作用してるか」は決まっているだろう、という安定感がありました。ところがDESIのデータを見ると、その力そのものが時間とともに強くなったり弱くなったりしてるかもしれない。つまり未知の上にさらに変数がある可能性が出てきたんですね。 言い換えれば、失った「確実性」と得た「新しい問い」が同じくらい大きいということ。これはある意味で、宇宙の謎がより深くなったとも言えますし、一方で「ダークエネルギーをもっと細かく観測する価値がある」という新しいモチベーションも生まれたと言えそうです。科学って、謎が増えることで実は前に進むんですよね。

5年間で計画を40%上回る観測をしたって書いてあるけど、なぜこんなに効率よく進められたの？前の観測ではうまくいかなかったから計画数が少なかったの？

DESIの計画超過は、むしろ「技術が一世代進んだ」からなんですよね。 前の観測プロジェクトが数百万単位の銀河を数十年かけて集めていたのに対して、DESIは自動化と分光技術の飛躍的な進化で、一度にたくさんの天体を観測できるようになった。いわば、昔の撮影機と今のデジカメくらいの差があります。 計画の3400万個という数字も、それ自体が「過去を参考にした保守的な見積もり」だった可能性が高い。新しい装置のポテンシャルを未知数で見積もるのは難しいから、実績値をもとに下方修正ぎみに計画を立てるのが常です。ふたを開けてみたら、装置が想定以上に動作し、天候や技術的なトラブルも最小限に抑えられた。山火事という大型の支障が起きたにもかかわらず40%上回ったというのは、むしろ基礎体力の大きさを示しているように見えます。 前のプロジェクトが非効率だったわけではなく、DESIという新しい「道具」が登場したことで、観測のペースそのものが変わった、ということなんじゃないでしょうか。