ダークマターの「雲」にずれ、実在の証拠か

ダークマターの「雲」にずれ、実在の証拠か | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/041700055/





NASA/ESAのハッブル宇宙望遠鏡が撮影した、融合する4つの銀河の画像。そのうちの1つの銀河を取り巻くダークマターの「ハロー（かたまり）」の分布が銀河とずれているように見え、ダークマター粒子が実在する証拠である可能性が出てきた。（PHOTOGRAPH BY ESO）


　天文学者は80年近く前から、宇宙を満たす謎めいたダークマターの正体を明らかにしようと努力してきた。彼らがダークマターの概念を思いついたのは、銀河の運動を観測すると、宇宙の質量が目に見える星や銀河の質量だけでは説明できないほど大きいように見えるからだ。彼らはこの物質を、ビッグバンの際に大量に生成した、重力には関わるもののどうやっても目に見えない素粒子だろうと推測した。天文学者はこうした素粒子を直接観察できていないため、ダークマターは基本的にまだ理論上の存在である（参考記事：「謎に満ちた見えない宇宙」）。

　今回、ハッブル宇宙望遠鏡と超大型望遠鏡VLT（チリ）を使って行われた新たな観測により、ダークマターの正体について決定的な手がかりが得られた可能性がある。『Monthly Notices of the Royal Astronomical Society』誌に掲載された論文によると、エイベル3827という地球から約14億光年の彼方にある銀河団のダークマター粒子は、重力以外の力を感知しているという。

　この観測で実際に検出されたのはダークマターの異常な分布だ。通常、ダークマターは銀河を取り巻く巨大な「ハロー（かたまり）」を形成している。私たちの銀河系でも例外ではない。
銀河系は猛スピードで回転しているので、ダークマターの大きな重力でつなぎ止められていなければバラバラに飛び散ってしまうはずだ。けれども、エイベル3827銀河団にある1つの銀河は、ダークマターハローの中心と銀河自体の中心が約5000光年もずれていた。

　宇宙では5000光年などたいした距離ではないが、一部の理論家が主張するようにダークマター粒子が重力にしか反応しないのなら、この距離はゼロでなければならない。

　理論家の中には、ダークマターは重力以外の力も感知するはずだと予想する者もいる。20年ほど前から、ダークマターは「WIMP（weakly interacting massive particles：（相互作用が〈電磁相互作用と比べると〉弱くて重い粒子）」であると考えれば、その性質をうまく説明できるという説が有力になってきている。WIMPは、重力だけでなく、原子核のβ崩壊などを引き起こす、いわゆる「弱い力」も感知するとされている（WIMPの参考記事はこちら）。

　今回の発見は、ダークマターがWIMPからできていることを示す最初の経験的な証拠となるかもしれない。研究チームを率いたダラム大学（英国）計算宇宙論研究所のリチャード・マッシー氏は、検出されたダークマターの雲のずれをうまく説明するには、この雲がエイベル3827の中心にあるもうひとつのダークマターの雲の中を通り抜けているところだと考えればよい。
なんらかの力が働いて2つの雲の間に摩擦が生じ、一方のダークマターの動きが遅れたために銀河の中心からずれたとマッシー氏らは主張するものの、その力の正体については不明だという。
この力はダークマターを直接見えるようにするものではないが、謎に包まれたダークマターに光を投げかける。

　研究チームは、ダークマターの雲のずれの原因が、もっと月並みな現象にある可能性も否定しない。例えば、目に見える銀河の一部分で爆発的に星形成が起こると、そこだけ異常に明るくなって、銀河の中心位置の見積もりに歪みが生じるかもしれない。近隣の銀河の重力が目に見える銀河の形を乱し、中心位置を特定しにくくしている可能性もある。マッシー氏は、「別の説得力ある説明を考えるのは困難ですが、あまりにも重要な発見なので、不用意なことは言えません」と慎重だ。

　NASAのジェット推進研究所のジェイソン・ローズ氏はダークマターの専門家だが、現時点ではダークマター粒子が未知の力を通じてお互いの動きを遅くしている可能性が高いように思われるとコメントしながらも、「さらなる情報が必要です」と言う。証拠探しはすでに始まっていて、別の銀河の観測が計画されている。

　ほかの銀河でダークマターハローのずれが発見されたとしても、この粒子の正体が解明されるとはかぎらない。ダークマターが重力以外の力を感知するとしても、その力の強さを計算して候補粒子を絞り込むのは困難だからだ。

　欧州原子核研究機構（CERN）の素粒子科学者は、世界最大の粒子加速器である大型ハドロン衝突型加速器（LHC）を使って地球上でダークマター粒子を作ることができれば、性質を測定しやすいので理想的だという。また、宇宙からやってくる素粒子を待ち構えている地下実験室の検出装置が、地中を通り抜けてきたダークマターを見事に捉えるかもしれない（CERNの素粒子物理学の参考記事はこちら）。

　いずれにせよ、物理学者も数学者も、ダークマターが永遠に闇に包まれているはずはなく、いつかはその謎が解き明かされるだろうと信じている。

文＝Michael D. Lemonick／訳＝三枝小夜子

弱い力がどのようにして摩擦を生み出すのだろうか
そこの理論付けに興味がある

あぁ、なるほどね（棒）

ガラッ

私がダークマターである！

ボトムアップな考え方への偏重で重力でしかものを考えられなくなってるアホの見本。銀河や巨大構造の成立はプラズマとビルケランド電流だけで説明できる。

千載一遇のとても貴重な発見だったのに、当時の科学者はダークマターにとらわれていて
宇宙の真実から遠ざかってしまったのです。
(新星紀 第1章より)

重力のみが作用するというなら物質のあるところに重なって存在してるんじゃないのかね。

> NASA/ESAのハッブル宇宙望遠鏡が撮影した、融合する4つの銀河の画像。そのうちの1つの銀河を取り巻くダークマターの「ハロー（かたまり）」の分布が銀河とずれているように見え、
見えないはずのダークマターがずれて見えるとはこれいかに
単に見えてない部分にもダークマターがあるってだけじゃないの?

ダークマターって空間の性質なんじゃないか？

ダークマター過程のきっかけになった、銀河の回転曲線問題は、
プラズマ宇宙論だと問題なく説明できる。
一方、プラズマ宇宙論では、ブックバンの名残りである、宇宙マイクロ波背景放射の事実は
うまく説明できない。
ダークマターなんて考えるより、ビックバンとプラズマ宇宙論を統合した方が生産的なんじゃないの？

どうやって統合するの？

ダークマターが何でできているかわからないのに
ダークマターだと言うのは無理があるだろう。
ただの暗黒物質があるのではないのか？
ブラックホールかもしれないし。

ダークマターとは空間そのもののことなりぃ！

ダークマター的な何かはあるんだろうけど実体が何だか確かになるまでに
ひと山ふた山どころか山脈を越えていく位のすったもんだがありそうだ

考えられる可能性はこの三つ

○重力の逆二乗則を修正もしくは空間の構造
観測的にもコンピュータシミュレーション的にもガス状の物体が存在する可能性が高い

○プラズマ宇宙論
質量は動かしにくさの指標であることも考慮すると
質量の小さい粒子ならともかく星をプラズマで動かすのは無理がある

○中性で磁場ももたない粒子の集合体が
観測的にもコンピュータシミュレーション的にも上手く説明できる
また重力の法則を修正する必要がない

プラズマ宇宙論は銀河の形成は説明できるかもしれないが
初期に形成された星の元が成長して星になると
質量が大きくなりプラズマ的な力より重力に支配されるようになる
重力の法則では銀河の端の星は中心部よりも公転速度が遅くなる
観測されているような公転速度では恥にある星は吹っ飛ばされて存在しないはず
やはりプラズマ宇宙論では成長後の銀河の状態を説明することができない
宇宙の大規模構造は説明できると思うが、銀河の構造は無理だな

ダークマターの「雲」にずれ
　　　　　　　　　　　　　　　
まずは「ダークマター」とは何なのか？それおをハッキリとさせてから「雲」だ「ずれ」たという
ことをいって欲しいと
心の底より思う次第であります。。。

無い物は観測できない
観測できるものは存在する
相互作用がなければ観測できない
観測できるものは相互作用する

今度の雲のズレは観測できた
何かがある
しかし、ダークマターのせいとは断定できない

この世に生命を誕生させた神の力の名残

ダークマターなんてトンデモっぽい仮説よりも単にすべての星が観測出来てないだけじゃねーの？？

見えない星があるなら見えない理由を説明する必要がある
てか見えない星がある=見えない質量がある
同じことだよ
ダークマターと呼ぶかどうかってだけの違い

理論上は銀河質量の20倍の質量が無ければならないんだぞ
こんなに存在してたらとっくの昔に観測できてる

宇宙がどうあろうと、綺麗だなあと思えたらそれでいいんだよ。