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宮武さん、「HSC国際チームが宇宙の標準理論検証」って何がすごいんですか！？

名古屋大学学術研究・産学官連携推進本部

2023年4月4日、ダークマターを見るHSC国際チームが宇宙の標準理論を検証したと発表しました。宇宙物理の方々にとってはかなり気になる＆ワクワクする成果だということで、研究を行った宮武広直みやたけひろなお准教授（素粒子宇宙起源研究所）にインタビューしました。聞き手は、名大研究フロントラインの新メンバーで科学コミュニケーターの高橋将太たかはししょうた特任助教（素粒子宇宙起源研究所 広報室）です。

宮武広直みやたけひろなお准教授(左)と高橋将太たかはししょうた特任助教(右)
収録は、リニューアルしたてのKMI広報室にて

カジュアルでフレンドリー、そして専門用語の解説（と高橋さんのツッコミ）も交えたインタビューなので、ぜひポッドキャストでお聞きください♪

以下、インタビュー概要です（かなりかいつまんでいます。ぜひインタビュー音声をお聞きください！）。

── まず、HSCとは何ですか？

HSCは、Hyper Suprime Camハイパー・シュプリーム・カムの略で、すばる望遠鏡の主焦点カメラです。すばる望遠鏡は、直径8.2mの主鏡を持つ世界最大級の望遠鏡で、ハワイ島の富士山より高いところにあります。星はもちろん、僕らが観察する銀河もくっきり見えます。日本の国立天文台、台湾中央学院、プリンストン大学、Kavli IPMUカブリ・アイピーエムユー（東京大学 国際高等研究所 カブリ数物連携宇宙研究機構）が開発に関わりました。

── HSC国際チームとは？

全体で100人ほどの研究チームです。今回の成果を発表したのは宇宙論解析チームで、国内外の大学や研究機関から集まった20人ほどで構成されています。今回の主要メンバーは、日本、インド、アメリカの研究者ですね。

── どのようなデータを解析し、何がわかったのですか？

2014年に始まった”サーベイ”と呼ばれる観測で得られたデータです。宇宙論は宇宙全体を支配する物理です。広い範囲を観測するので、調査を意味するサーベイという言葉を使います。観測に使ったHSCは、全天の40分の1（約1000平方度）を観測します。１平方度は月およそ４個分なので、月4000個分ほどの範囲を2021年まで観測しました。今回は2019年の９月までに観測したデータを使い、ダークマターの分布を精密に測った結果、「宇宙の標準理論にほころびがあるかもしれない」ことを見つけました。

── 解析では、S₈エスエイトという物理量を使っていますね。

S₈は、簡単に言うと、宇宙の構造のでこぼこ度合いです。誕生から間もない頃の宇宙（ビッグバンから38万年後）を観測して得たS₈と、HSCを使って最近の宇宙を直接観測して得たS₈を比べました。標準理論が正しければ同じ値になるはずですが、後者のS₈の方が小さいという結果でした。このことは、2015年頃から少しずつ言われ始めていて、今回かなり正確に検証しました。

── 今回の成果の「初」のポイントは？

解析デザインです。最近の宇宙の観測データからS₈を得るのって難しいんですよ💦 例えば今回、重力レンズ効果と呼ばれるものを使っています。遠くの銀河からの光が、我々の所に来るまでに宇宙の構造によって曲げられる効果のことです。重力レンズ効果を見ると宇宙の構造を直接見ることができます。ただ、重力レンズ効果による光の歪みはめちゃくちゃ小さくて、測定がとても難しいんです。そこで、解析アルゴリズムを精査したり、ブラインド解析を取り入れるなどして、あらゆる不定性を払拭して挑みました。

── 今回のS₈のズレが見つかると、何がおもしろいのですか？

標準理論が破れているということなので、次のステップに行けますね。例えば、ニュートリノやダークエネルギーの関わりも指摘されていて、新たな実験や測定に向けて着実に進んで行くと思います。

── データはまだ半分残っていますね…？

はい、残り半分の画像データの一次処理が今年の秋頃までかかる予定なので、解析デザインの詳細について考える時間があります。今回の結果を受け、みんなで議論して、改善できるところがあれば改善していく予定です。早くて1年、おそらく2年後くらいに結果を出したいと思っています。

── ２年後はもちろん、中間報告も楽しみにしています！宮武さん、ありがとうございました。

トップ画像背景：すばる望遠鏡HSCの画像 ©HSC-SSPプロジェクト & 国立天文台
インタビュー：高橋将太（KMIサイエンスコミュニケーター）
執筆：丸山恵

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