2025年、韓国の研究チームによる論文が天文学界の注目を集めた。ダーク・エネルギーの存在を裏付ける証拠そのものが誤りである可能性を示唆したためである。ダーク・エネルギーは宇宙の約70%を占めるとされるが、その正体は誰にも分かっていない。そのため、懐疑的な検証の対象となりやすい。
宇宙が膨張していることは、科学者たちの間で以前から知られていた。しかし1990年代後半、この膨張が加速していることが発見された。天体物理学者たちは、この加速を引き起こしている何かが存在するはずだと結論づけ、この未知の要素を「ダーク・エネルギー」と名付けた。
2025年の再解析は、ソウルの延世（ヨンセイ）大学のチームによるもので、宇宙の膨張は実際には加速していないと主張するものであった。
サウサンプトン大学の我々のチームは、この延世大学チームの結果を改めて検証した。Monthly Notices of the Royal Astronomical Society（MNRAS）誌に発表された我々の結果は、この2025年の結果が誤報であったことを示唆している。
しかし、延世大学のチームは自らの結果を支持する姿勢を崩しておらず、追跡研究においても宇宙が加速していない可能性を裏付ける結果が得られたと述べている。
ダーク・エネルギーとは何か
1990年代後半、宇宙論は驚くべき発見によって覆された。科学者たちは宇宙が膨張していることを知ってはいたが、重力によってこの膨張は徐々に減速していると考えていた。
しかし、白色矮星の熱核爆発という極めて明るい現象を観測することで、二つの独立した天文学者チームがその逆の結果を発見した。この爆発――Ia型超新星として知られる――はほぼ同じ絶対光度を持つため、見かけの明るさを比較することで精密な距離測定が可能になる。
1998年、データによって遠方の超新星が予想より暗いことが明らかになった。減速している宇宙であれば本来あるべき明るさよりも暗いということである。暗さは距離の遠さを意味するため、この観測結果はこれらの超新星が予想よりも遠くにあることを示し、宇宙膨張が減速していないことを示唆した。
実際に計算を行うと、宇宙の膨張はむしろ加速していることが明らかになった。
この「宇宙の加速膨張」を説明する納得のいく物理理論は当時存在しなかった。物理学者たちは、この加速を引き起こす謎の反発力に「ダーク・エネルギー」という名を与えた。
宇宙の較正
延世大学グループの主張を理解するには、天文学者がIa型超新星を宇宙の距離を測る「標準光源」としてどのように利用しているかを理解する必要がある。Ia型超新星は互いによく似ているが、完全に同一というわけではない。
宇宙論学者たちは、こうした個体差を補正している。超新星の明るさと、その色、光度曲線の継続時間、爆発が起きた銀河の種類といった観測量との関係について、微妙な較正を用いて補正を行っているのである。
こうした補正の一つはよく知られているが、微妙なものである。それは、超新星の明るさとそれが爆発した銀河の大きさとの関係を結びつけるものだ。大きな銀河はより多くの恒星、すなわちより多くの質量を持つ。標準的な補正を施した後でも、大きな（質量の大きい）銀河内の超新星は、小さな銀河内の超新星に比べて数パーセント明るく観測される。この理由は誰にも分かっていない。
しかし、大きな銀河には一般的により古い恒星が多く、それらは重い元素で構成されている傾向があり、これがそこから生まれる超新星の性質に影響を与える可能性がある。2025年の研究の著者らは、これよりもはるかに大きな進化的効果を提唱した。彼らは、Ia型超新星の明るさは宇宙の年齢とともに大きく変化すると主張したのである。
具体的には、現在の宇宙により多く存在する古い白色矮星ほど、より明るい爆発を起こすと彼らは主張した。これが正しければ、今日の超新星は、遠い過去の宇宙にあった超新星に比べて本質的にはるかに明るいということになる。
もしこれが事実であれば、遠方の超新星に見られる暗さは、それらがより遠くにあること――ひいてはダーク・エネルギーによって引き起こされる関係――の結果ではなく、恒星自体の進化的な特性によるものだということになる。この主張は、天文学における約30年間の進展を覆しかねないものであった。
主張の検証
並外れた主張には、慎重な検証が必要である。サウサンプトン大学の我々は、ダークエネルギーサーベイ（DES）――ダーク・エネルギーの性質を制約するために設計された天文学プロジェクト――の観測データと、2025年の研究の著者らが用いたのと同じデータセットの両方を用いて、データの精査に着手した。これにより、彼らの結論を再現し、検証することを試みた。
我々の再解析により、延世大学の研究には二つの問題があることが明らかになった。技術的な見落としと、恒星集団に関する誤った仮定である。これらを補正すると、データはDESを含む標準的な宇宙論の結果と一致するものとなった。
重要な点として、2025年の研究は、大きな銀河内の超新星が小さな銀河内の超新星に比べて数パーセント明るく観測されるという効果を考慮していなかった。我々のチームが同じデータセットにこの補正を再適用したところ、延世大学チームが論文中で示していた超新星の明るさと銀河の年齢との相関は、大幅に弱まった。
これは、白色矮星の年齢が超新星の明るさに何ら影響を与えないという意味ではない。実際、この分野の研究者の多くは、超新星の明るさは、爆発が起きた銀河の質量よりも、爆発した恒星自体の年齢の方により強く影響されるという見方を受け入れるだろう。
しかしながら、銀河の質量を測定することは、望遠鏡の観測時間の面でも、必要な技術的仮定の面でも、銀河の年齢――測定が極めて困難である――を測定するよりもはるかにコストが低い。我々が示したのは、ダーク・エネルギーを制約するのに必要な精度に対して、銀河質量による較正で十分だということである。
第二に、2025年の解析は誤った代替指標に依拠していた。すなわち、母銀河全体の年齢と、実際に爆発した恒星個体の年齢とを同一視するという誤った仮定を置いていたのである。しかし銀河は一様な存在ではない。大きく古い銀河であっても、その中には若い恒星の局所的な集団が存在する。
近傍で爆発する恒星と、遠方の宇宙で爆発する恒星との年齢差を3倍から5倍も過大評価した結果、延世大学の研究は、年齢と明るさの較正が超新星の距離測定に与えうるバイアスの大きさを過大評価することとなった。
こうした見落としを補正した後、データは標準的な宇宙論モデルの予測どおりに振る舞った。したがって、宇宙が加速膨張しているという証拠は、依然として揺るがないものである。
科学における摩擦
2025年の研究は結果的に誤りであったが、それが投げかけた問題提起には価値があった。既存の考えに疑問を投げかけ、我々の観測結果を厳密に検証することは、科学の進歩にとって不可欠なことである。
彼らの主張は、宇宙論の各研究チームが自らの基礎データに立ち返り、根本的な仮定を検証し、測定の較正方法をさまざまに試す機会をもたらした。しかし、距離を測定する際、年齢による効果と質量による効果は強い相関を持っているため、我々（サウサンプトンのチーム）は、すでに質量効果について補正済みの距離に対して、さらに年齢に基づく補正を全面的に行うのは誤りであると考えている。
サウサンプトンのチームは、他の研究者らとともに、2026年6月に延世大学で開催されたワークショップに招かれ、そこで我々の手法について議論し、恒星の質量と年齢の両方を明るさの補正に組み込む方法について話し合った。
MNRAS誌に最近受理された追跡研究において、延世大学のチームは、恒星の年齢がそこから生まれる超新星に重要な影響を与えるという立場を維持している。彼らは、これまでの研究で用いられてきた二つの手法が、この現象の重要性を過小評価させてきたと主張している。
これらの効果を一貫した形で考慮すると、2025年の研究と同様の結果が得られると彼らは説明する。著者であるJunhyuk SonとHyejeon Choは、The Conversationの取材に対しこう語った。「したがって我々は、Ia型超新星の標準化において、恒星集団の年齢が重要な要因であるという証拠を引き続き見出しています」
「超新星の母集団の典型的な年齢は宇宙の時間とともに変化するため、この効果を理解することは、宇宙の膨張史を精密に測定するうえで重要です」
今後の測定は、超新星爆発についてのより深い理解にかかっている。これは、研究コミュニティが力を合わせて取り組むべき課題であると我々は考えている。しかし、これによってダーク・エネルギーの必要性が失われるわけではない。それは依然として存在し、依然として説明されていないままである。
結論として、我々は、既存のダーク・エネルギーの測定結果が頑健であることを示した。宇宙の加速膨張が存在するか否かを議論するのではなく、天体物理学のコミュニティは、ダーク・エネルギーの正体、そしてそれをいかに測定するかという、より刺激的な課題に立ち返ることができる。
今後10年間にわたり、チリのVera C. Rubin天文台は、Legacy Survey of Space and Timeとして知られるプロジェクトを実施する予定であり、これは我々の解析で用いたDESのサンプルの20倍に及ぶ超新星サンプルを生み出すことになる。ダーク・エネルギーの謎を探求するうえで、これほど良い時期はない。
