中性水素：MeerKATが大規模スケールの21cm信号を信号対雑音比6.2で検出
· BehindLines 編集部
MeerKLASS共同研究チームは、南アフリカの電波望遠鏡MeerKATを用い、中性水素の21cm電波信号を大規模スケールで直接測定したと報告しました。強度マッピングと呼ばれるこの手法は、宇宙における物質の分布を追跡することを目指しています。
arXivの論文（2026年10月8日投稿、王立天文学会月報に受理）によると、チームは2021年のデータを使い、約236平方度、971〜1024MHz帯、赤方偏移z=0.42を調べました。11月4日にPhys.orgが伝えた発表では、約250平方度、信号は約45億年前に出たものとされています。
難しさは相当なものです。Phys.orgによると、前景放射は探している信号の約1万倍強いといいます。MeerKATの64台のアンテナは、干渉計としてではなく独立した望遠鏡として使われました。マリオ・サントス氏は西ケープ大学でMeerKLASSサーベイの研究代表を務めています。arXivによると、解析は0.095〜0.245 h/Mpcのスケールを対象とし、各部分集合で汚染成分を盲目的に分離しています。著者らはこれを、MeerKATを先行機とするSKA天文台でのHI強度マッピングに向けた一歩と位置づけています。データは複数の部分集合に分けられ、その相互相関によって装置ノイズを抑えています。
結果は信号対雑音比6.2での検出で、統計ノイズの6倍をわずかに上回る程度です。水素の集まり具合の振幅は10³ Ω_HI b_HI = 1.271と推定され、不確かさは大きい（+1.080/−0.598）とされています。Phys.orgが引用するマリオ・サントス氏は、この手法を宇宙論の新しい道具として確立する「一つの節目」だと述べています。
未解明の点：著者らは各部分集合のスペクトルに余分なパワーがあることを認め、未解決の系統誤差によるものとしています。測定は空の一領域と一つの時代に限られ、振幅の不確かさも大きいままです。