チリ・アタカマ高地に設置された望遠鏡（提供：高エネルギー加速器研究機構）
高エネルギー加速器研究機構、東京大学、米カリフォルニア大学などの研究グループは10月21日、宇宙のどの方向からも一様に飛んでくる電磁波「宇宙マイクロ波背景放射」の観測データから、宇宙空間の物質の影響で電磁波が曲げられる「重力レンズ効果」による偏光パターンの測定に、世界で初めて成功したと発表した。この成果は、宇宙が大爆発「ビッグバン」を起こす直前に、急激に加速膨張したとするインフレーション理論の検証に役立つと期待している。
■インフレーション理論検証に寄与
ビッグバン直後の宇宙は、光などの電磁波を通さなかったが、今回観測したのは、ビッグバンから38万年後に宇宙に電磁波が通るようになってから発せられた最古の光。宇宙マイクロ波背景放射の中に、光の波の振動方向が変化した「偏光Bモード」と呼ばれる特殊なパターンの存在を初めて確認した。
インフレーション理論によると、誕生した直後の宇宙は急激に加速膨張するインフレーションを起こすが、偏光Bモードはそのときに生まれる巨大な重力波の影響を受けて現れたり、重力レンズを通り抜けた宇宙マイクロ波背景放射の中に現れるとされている。そのためインフレーション理論の直接的な検証につながるとして、世界各国の研究者がこの偏光パターンの確認を競い合っていた
研究グループは、南米チリにある標高5,200mのアタカマ高地に建設した直径3.5mの特殊な受信機を付けた望遠鏡を使い、2012年から1年間にわたって宇宙マイクロ波背景放射を観測。そのデータを解析した結果、99.999%以上の確率で偏光Bモードが存在することを確認した。
今後、望遠鏡にさらに高精度の受信機を設置するなどしてより精密な観測を進め、宇宙誕生の謎に迫ることにしている。
