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宇宙:宇宙背景マイクロ波の弱い広角度温度相関に対する説明としての十二面体宇宙のトポロジー

Nature 425, 6958 doi: 10.1038/nature01944

現在の宇宙論の「標準モデル」は、ダークエネルギーの圧力下で永遠に膨張する、無限で平坦な宇宙を仮定する。ウィルキンソン・マイクロ波異方性探査機(WMAP)からの最初の年のデータは、最大スケール以外では、驚くほどの精度でこのモデルを確認した。マイクロ波の全天にわたる温度相関は、60度より狭い角度のスケールでは期待された値と一致するが、予測に反して60度より広いスケールでは消失する。このことについていくつかの説明が提案されている。自然な考え方として、根本的な宇宙の幾何学、つまり曲率とトポロジーに疑問を唱えるものがある。無限で平坦な宇宙では、ビッグバンからの波は、すべての波長スケールで宇宙を満たすであろう。60度より大きいスケールでの温度相関が見られないという観測結果は、おそらく宇宙自体が最も広い波を保持するほど十分大きくないために、それらの波が消失していることを意味する。本論文で我々は、有限宇宙の単純な幾何学モデル、ポアンカレ12面体宇宙を示す。このモデルは、微調整を必要とすることなくWMAPの観測を説明する。予測される密度は、Ω0≒1.013 >1であり、モデルは、天球上の対をなす円(マッチング・サークル)における温度相関も予測する。

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