銀河天文学（7/14）の質問と回答

早いもので，このシリーズもとうとう最終回を迎えることに．

今回も添削なしの回答案がそのまま流れてしまいました．

しかも今回は，岡村さんバージョンが別に存在してたりして．

まさかの事態ですよ，ホントに（笑）

いや，岡村さんの意図はちゃんと文中に書いてあるのですが･･･，

「小野くん，そんなんじゃダメだよ，こうじゃなきゃ．」って，

みんなの前でダメだしされてる気が･･･（苦笑）

●質問

「宇宙論パラメータは精密に決まったと書いてありましたが、
ダークエネルギーについても、その存在自体は疑うことが
できないくらいになっているのでしょうか。」

●回答（岡村）

これは大変重要な、しかも答えの難しい質問です。シニアな
天文学者でも人によってかなりニュアンスの違う答えが返って
来るのではないかと予想します。
というのは、「実験物理」という観点から見ると、磐石の
証明がなされているとは言えない事柄と私には思えるからです。
「天文学的検証」という観点から見ても、まだ「ダークマター」
に比べると検証の度合いが低いと思います。

従って、私は、「その存在自体は疑うことができないくらいに
なっている」とは考えていません。しかし、現時点での様々な
観測を整合的に説明するモデルとしては大変有力なものです。
しかも、それが正しいとすれば、物理学の根幹を揺るがすことに
なるのですから、理論と観測両面からその正否を検証すること
が現代の天文学の最大の課題の一つであることは間違いありま
せん。

この様な状況ですので、これについては以下にTAの小野君の
答えもそのまま載せてあります。みなさんも、いろいろな
文献を調べるなどして、自分はどう思うか考えて見て下さい。

●回答（小野）

間接的な観測によってダークエネルギーの「存在」は確定的に
なっていますが，直接検出したわけではありませんし，そもそも
正体が何なのかはまだわかっていませんから，十分に疑う余地は
あるのではないでしょうか．

一様等方宇宙モデルを特徴づける宇宙論パラメータは，ここ10年ほどの
観測の進歩により信頼性の高い，精密な測定が可能となりました．
宇宙論パラメータの決定法として有名なのは，宇宙マイクロ波背景放射の
温度揺らぎを利用する方法と，Ia型超新星を利用する方法です．
前者からは，宇宙の空間曲率と物質総量がわかります．空間曲率が
わかると，エネルギー総量がわかるのですが，これらが一致していない
ことから，その差を埋めるだけの未知のエネルギー成分が存在することが
明らかになりました．それに対して後者からは，現在の宇宙が加速膨張
していることが示され，それを引き起こすエネルギー源が存在している
ことが明らかになりました．

ただし，これらはあくまでも間接的な存在の証明に過ぎません．そもそも，
ダークエネルギーとはいったい何なのかがまだわかっていないのです．
また，観測的性質もまだ十分に理解できているとは言えません（ダーク
エネルギーの状態方程式は時間変化するのか，など）．詳細はよく知りませんが，
現状を古い学問体系に基づいてエーテルが導入された歴史と重ね，多次元
宇宙論などによってダークエネルギーの導入を必要としない理論構築を
試みている研究者もいるようです．

ダークエネルギーの正体を解明することは，素粒子物理と宇宙物理が分野の
壁を越えて互いに協力して取り組むべき，現代の最重要課題の一つなのだと
思います．