天の川銀河のダークマターが「見える」可能性

天文学

　ダークマター（暗黒物質）は宇宙に存在する物質の約82パーセントを占めるとされている。目に見える物質へ重力によって影響を及ぼし、宇宙の構造形成にかかわってきたダークマターだが、直接観測することはできず、恒星や銀河の動きなどから間接的に検出するしかない。

　われわれの天の川銀河もダークマターの塊に包み込まれているとされてきたが、それはのっぺりとした塊なのだろうか、それとも内部にはさらに細かい構造があるのだろうか？これを確かめるべく、米・カリフォルニア大学サンタクルーズ校の研究員Jürg Diemand氏らは、スーパーコンピューターで10億個以上の仮想粒子を銀河スケールの空間内で相互作用させ、のべ110万時間の計算で宇宙137億年の歴史を再現した。

　このシミュレーションは、「冷たいダークマター理論」にもとづいている。理論によれば、宇宙初期のわずかな密度ゆらぎからダークマターの小さな塊が生まれ、時間とともに合体した。それに伴い、銀河などの目に見える構造も大きく成長していった。

　「ビッグバン直後から現在、すなわち宇宙の全歴史にわたってダークマターの分布を再現し、天の川銀河のような銀河をとりまく塊の細部に注目しました」とDiemand氏は語る。「（塊の中に）さらに小さな構造がたくさん見つかっています。太陽系が存在するような、ごく内側の領域にもです」
　どうやら、天の川銀河をとりまくダークマターにはむらがあり、いたるところに塊や流れができているようだ。その規模も大小さまざまで、比較的大きなものは天の川銀河のまわりを回る矮小銀河の種となっている可能性もあるという。さらに、再現された塊の中にはかなり高密度なものがあり、重大な可能性を秘めている。

　ダークマターの候補に、WIMPと呼ばれる仮想粒子がある。WIMPは電磁波とは一切反応しないが、ある理論によれば、WIMPどうしが衝突すると、電磁波の一種、ガンマ線を発する反応が起きるという。ダークマターの存在が直接検出できるのだ。

　ダークマターの濃い塊があれば、そこからは常にガンマ線が放たれているかもしれない。宇宙にはガンマ線を発する天体はほかにもあるが、その多くが突発的なものだ。また、ダークマターが放つガンマ線の波長は理論上一定なので、区別できるはずだ。

　今年6月に打ち上げられたNASAのガンマ線広域宇宙望遠鏡衛星「GLAST」はこの観測にぴったりだ。実際、ダークマターの検出はGLASTの目標として最初から掲げられている。Diemand氏によれば、2年ほど観測を続ければ典型的なWIMPからのガンマ線は最大で数十回は検出できるという。「そうなれば、一大発見と言えますよ」

AstroArts
http://www.astroarts.co.jp/news/2008/08/08dark_matter/index-j.shtml

4 ：名無しのひみつ：2008/08/08(金) 23:20:28 ID:Zuc3wl/N
ある理論って何？ダークマターそのものの画像は？

8 ：名無しのひみつ：2008/08/08(金) 23:39:52 ID:5Dd4Lwe6
例えば、WIMPがグラビティーやニュートラリーノのような超対称粒子だとすると、その反粒子との対消滅によって、超対称粒子の質量程度の高エネルギーのガンマ線が２つ（あるいはそれ以上）生じる。

この場合、質量の大きなWIMPが単独で崩壊しない理由は、超対称粒子の場合Ｒパリティーが奇なので、（Ｒパリティーが偶の）既知の物質粒子には崩壊できないから。

12 ：名無しのひみつ：2008/08/08(金) 23:49:53 ID:3DknccdA
>>8
もう少し、分かり易く頼む・・・

14 ：名無しのひみつ：2008/08/08(金) 23:58:19 ID:5Dd4Lwe6
>>12
ダークマターを構成する粒子、と反粒子。
たまに粒子と反粒子が出会うと、対消滅してガンマ線（光子）になる。

7 ：名無しのひみつ：2008/08/08(金) 23:32:22 ID:Kc/czdG4
以降　エッジでゼロムスからぬすむ禁止な。

9 ：名無しのひみつ：2008/08/08(金) 23:45:13 ID:PAUXEIIK
エーテル論の新しい形にしか見えないんだが？

11 ：名無しのひみつ：2008/08/08(金) 23:47:08 ID:wNynitmQ
マタにはモザイクが掛かってるから、見えないんだよ。

17 ：名無しのひみつ：2008/08/09(土) 00:42:34 ID:n5sA3Ijl
オレの彼女も、結構ダークマター。

20 ：名無しのひみつ：2008/08/09(土) 03:20:12 ID:I75uOF1P
ダーク大和の手品かよ。

22 ：名無しのひみつ：2008/08/09(土) 05:20:44 ID:duWVHOM5
>>20
元気にしてるんかな・・・

29 ：名無しのひみつ：2008/08/09(土) 12:05:56 ID:ro8vD0uB
宇宙って４％しか解明されてないんだろ？
まあ見えないなら、しょうがないけど・・・

31 ：名無しのひみつ：2008/08/09(土) 12:32:11 ID:7W8+IT76
実際は４％も解明されてないんだろうな。

32 ：名無しのひみつ：2008/08/09(土) 12:35:37 ID:GTOFEaMr
ダークマターってやっぱり、今現在認知されてる物質と性質的には変わらないのかな？１４みたいに分子？同士の衝突で何かが放出されたりとかさ。

34 ：名無しのひみつ：2008/08/09(土) 14:01:19 ID:DWbgHD1s
>>32
１の記事で仮定してるダークマター(の一部)が、既に普通の物質ではない。WIMPってのは重くて弱い相互作用（と重力相互作用）しかしない粒子のこと。

36 ：名無しのひみつ：2008/08/09(土) 16:35:41 ID:bFRPtChm
物質系最強モンスターですね、分かります。

39 ：<丶｀∀´>（´・ω・｀）（｀ハ´　）さん：2008/08/10(日) 07:15:28 ID:36/lskpO
宇宙の広さが半径１２９億光年とか言い切ってるやつ、おかしいと思わんの？直径２５８億光年の想像しうる宇宙のど真ん中に、地球が位置するなんて都合のいい理論ないだろ。

どっちの方向で観測しても最大１２０－１３０億光年までしか見えないんだったら、単に観測の限界と考える方がまとも。

41 ：名無しのひみつ：2008/08/10(日) 09:32:11 ID:YPEXCymw
>>39
膨張する速度が光速超えたら、観測できるわけ無いしな。

42 ：<丶｀∀´>（´・ω・｀）（｀ハ´　）さん：2008/08/10(日) 11:00:59 ID:36/lskpO
>>41
光速超える以前に観測が難しくなるんじゃ？今現在光速に近いスピードで遠のいている（例えば９０％とか）天体が在るとすれば、そこからの光は１０分の１の光速で地球に届くんではなかろーか？

もし、その天体から観測すれば地球が光速に近いスピードで遠ざかっている事になるだろーし、宇宙の端同士で考えりゃ光速の２倍で遠ざかりつつあるわけだ。

44 ：名無しのひみつ：2008/08/11(月) 00:34:34 ID:lMncSBO0
>42
その通りです、本来の光との差が赤方偏移として観測されるのです。
遠くにある天体ほど、偏移の度合いは大きくなります。

43 ：名無しのひみつ：2008/08/10(日) 21:11:16 ID:h/RaWT5s
てか、地球からの可観測宇宙の半径は、１２９億光年越えてるけどな。
宇宙の膨張速度は一定だった訳じゃないから。