CfA赤方偏移サーベイ

CfA赤方偏移サーベイは、現代宇宙論において非常に重要な位置を占める観測計画です。

この計画は、宇宙に存在する銀河や銀河団がどのように空間に分布しているのか、いわゆる「宇宙の大規模構造」を明らかにする目的で実施されました。特に注目すべき点は、これが世界で初めて本格的な大規模赤方偏移サーベイとして行われた観測であるということです。

サーベイはその名の通り、アメリカ合衆国にあるハーバード・スミソニアン天体物理学センター（CfA）を中心として推進されました。計画の立案と主導にあたったのは、著名な天文学者であるマーガレット・ゲラー博士とジョン・ハクラ博士らです。最初の観測は1977年に開始され、1982年には一次サーベイが一旦完了しました。

このサーベイの成果は、当時の宇宙観に大きな影響を与えました。特に、1985年から1995年にかけて実施された第二次CfA赤方偏移サーベイは、より広範囲かつ詳細なデータを提供しました。この第二次サーベイから得られた最も画期的な発見の一つが、1989年に発表された「グレートウォール」の存在です。

グレートウォールは、まるで宇宙空間に存在する巨大な壁のように、多数の銀河が細長く連なって形成された超銀河団の一部と考えられています。さらに興味深いのは、この巨大な構造が、周囲に銀河がほとんど存在しない広大な領域、すなわち「超空洞」（ボイド）によって囲まれていることが明らかになった点です。

このグレートウォールの発見は、当時の天文学界に大きな衝撃を与えました。なぜなら、その規模が、宇宙が誕生してから現在に至るまでの進化過程で、標準的な重力の働きだけでは説明が難しいほど巨大だったからです。従来の理論では、ビッグバン後の宇宙の密度ゆらぎから重力によって構造が形成されるとしても、その最大サイズには限界があると予測されていました。グレートウォールはその予測を大きく超えていたため、宇宙の初期状態や構造形成のメカニズムについて、根本的な見直しを迫られることになったのです。

この発見以降、宇宙の大規模構造、特にグレートウォールのような超巨大な構造の起源については、宇宙誕生直後に起こったとされる指数関数的な急膨張、すなわち「インフレーション」理論と結びつけて理解されるようになりました。インフレーション期に発生した非常に小さな量子ゆらぎが、宇宙の急膨張によって引き伸ばされ、後の宇宙の構造形成の「種」となったという考え方です。グレートウォールのような観測事実は、このインフレーション理論を支持する強力な証拠の一つと見なされています。

CfA赤方偏移サーベイは、宇宙の大規模構造の存在を明確に示し、グレートウォールという驚異的な構造を発見したことで、宇宙論、特に構造形成論の進展に計り知れない貢献をしました。このサーベイによって得られたデータは、その後のより大規模な赤方偏移サーベイの基礎となり、現代の精密宇宙論へと繋がる重要な一歩となったのです。

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