星たちの座談会 ☆ ★ ☆ ☆ ★ ☆ 地球号の未来 

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未知の粒子 ♡ダークマター♡ って何???

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こんばんわ (๑・̑◡・̑๑)
   今回は謎の物質ダークマターについて 紡がせてください。

どのようにして発見されたのでしょう???

 ・1933年、フリッツ・ツビッキー(スイス)さんが

 かみのけ座にある銀河団の総質量を二種類の方法(①光の量  ②速度)で測定
 結果は、同じ値になるはずが 400倍もの差がでました。
 そのため、銀河団の中には、「光を発しない何か」が大量に存在しているとしか考え
 ようがない。・・と、 でも
   ☆この問題は、あまりにも検証が難しく しばらく そのままになっていました。


・観測技術が進んだ1970年代に入り、謎の物質が再び注目されます。
 

・ウェラ・ルーピン(アメリカ)さんが
 銀河の回転速度が 中心に近い部分も 外側もほぼ同じであることを発見
 本来ならば、重力の弱くなる 外側ほど遅くなるはずです。

 銀河をダークマターがおおっていると仮定し、その重力の効果を計算に入れると、
 銀河の回転速度をうまく説明できます。

・銀河団の観測でもダークマターの存在が知られています。

 たくさんの銀河は、銀河団の中で様々な方向に、ちりぢりになってもおかしくないほ
 ど、物凄い勢いで運動しており、この銀河団がまとまりを保つためには、目に見える 
 銀河の重力では足りません。 
 結果、銀河団をダークマターがおおい、その重力で銀河さん達を繋ぎ止めていると
 仮定すると その説明がつきます。 

  

ダークマターの分布が 画像化

  2007年、ハッブル宇宙望遠鏡とすばる望遠鏡などにより、宇宙の中のダークマターの分布が画像化されました。
    (国際プロジェクト COSMOS(コスモス)が明らかにしました♡) 

 

これは、重力レンズ効果(天体と地球の間に、巨大な重力を持つものがあれば、天体からの光が曲げられ、レンズのはたらきをする)を利用して、満月9個分の広さに相当する夜空の領域で、50万個の銀河の形状を調べ、ダークマターの3次元的な分布を求めたものです。ダークマターの分布は、銀河の大規模構造をすっぽりとおおっており、その結果、いろいろな仮説がダークマターの存在を考慮すると整合性がとれることがわかりました。

 

 ダークマターの正体や如何に?

♡現在では様々な天文観測から、ダークマターの存在が信じられるようになりました
 が、まだまだ その正体は謎のままです。

♡ダークマターの正体は、地球すらも やすやすと貫通する素粒子だという考えが有力
 視されております。ダークマターは、私たちの周囲にも存在しているはずですが、ほ 
 とんど何の痕跡も残さないため、私達はその存在に氣付けないようです。

♡最初は、褐色矮星、水素ガス、中性子星、ブラックホール等、何らかの元素が疑われ
 ましたが、今では、ダークマターは元素を基にしてできた物資ではないと考えられて
 おります。

♡いくつかの候補が理論的にあげられ、それら候補に共通しているのが

  ①可視光線だけでなく、どんな波長の電磁波(電波・赤外線・紫外線・x線・
   ガンマ線)でも見ることができない。

   ②普通の物質(元素からなる物質)とほとんど相互作用しない。
   (あらゆるものを貫通してしまう性質を持っていると考えられている) 

 

 ダークマターを探せ

 ・謎の物質ダークマターの粒子を検出するため、日本国をはじめ世界各国の研究者がし
 のぎを削っております。

 ♡巨大加速器LHCを使って、光速近くまで加速した陽子を正面衝突させ、発生する
  様々な素粒子を検出し、素粒子の反応を調査(アトラス実験・・スイス)

 ♡日本チームの実験XMASSは、宇宙線の影響を避け、地下1000mの実験施設
  を使っています。 (ここは、我が故郷の近くにある鉱山なのです♡)

 

  近い将来「ダークマター、ついに検出」なんてニュースが飛び込んでくるかも♪♪♪

 

天文学と物理学が入り混じった現代宇宙論、もっと詳しく書きたかったのですが、
書けば書くほど不可解になり (´・_・`)・・ ・今回はこの辺りで・・・

最後までお付き合いいただき、本当に 本当に ありがとうございました <(_ _)>

 

参考文献:宇宙は無数にあるのか (佐藤 勝彦著)

    :マルチバース宇宙論入門(野村 泰紀著)

    :宇宙論(ニュートン別冊)