宇宙は宇宙構造の成長を抑制していた(The universe caught suppressing cosmic structure growth)

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2023-09-11 ミシガン大学

◆宇宙の大規模構造の成長速度が、アインシュタインの一般相対性理論の予測よりも遅いことが、ミシガン大学の研究者によって発見されました。さらに、暗黒エネルギーが宇宙の膨張を加速させる一方で、宇宙構造の成長が理論の予測を上回るほど顕著に抑制されていることも示されました。
◆この成果は、宇宙の構造成長に関する新たな洞察を提供し、宇宙論における「S8の矛盾」と呼ばれる課題への取り組みを促しています。研究者たちは、暗黒エネルギーや暗黒物質、一般相対性理論の拡張など、この効果の原因を理解しようとしています。

<関連情報>

コンコーダンス宇宙モデルにおける構造成長の抑制の証拠 Evidence for Suppression of Structure Growth in the Concordance Cosmological Model

Nhat-Minh Nguyen, Dragan Huterer, and Yuewei Wen
Physical Review Letters  Published 11 September 2023
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.111001

Figure 1

ABSTRACT

We present evidence for a suppressed growth rate of large-scale structure during the dark-energy-dominated era. Modeling the growth rate of perturbations with the “growth index” γ, we find that current cosmological data strongly prefer a higher growth index than the value γ=0.55 predicted by general relativity in a flat Lambda cold dark matter cosmology. Both the cosmic microwave background data from Planck and the large-scale structure data from weak lensing, galaxy clustering, and cosmic velocities separately favor growth suppression. When combined, they yield γ=0.633+0.025−0.024, excluding γ=0.55 at a statistical significance of 3.7σ. The combination of fσ8 and Planck measurements prefers an even higher growth index of γ=0.639+0.024−0.025, corresponding to a 4.2σ tension with the concordance model. In Planck data, the suppressed growth rate offsets the preference for nonzero curvature and fits the data equally well as the latter model. A higher γ leads to a higher matter fluctuation amplitude S8 inferred from galaxy clustering and weak lensing measurements, and a lower S8 from Planck data, effectively resolving the S8 tension.

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1701物理及び化学
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