科学大好き!アイラブサイエンス!このブログでは、最新科学の?をなるべくわかりやすくコメントします。
数百億から数千億の恒星が集まってできている銀河。渦を巻いている銀河の回転速度を光る恒星の動きから求めてみると、ずいぶんゆっくりと回転していることがわかりました。 

これは銀河が光る恒星だけでなく、観測できない物質も多量に含んでいることが原因でした。そこでこの見えない物質を暗黒物質(ダークマター)と名づけました。

1980年代後半、宇宙全体を観察していると、たくさんの銀河が泡状の大規模構造を作って分布していることがにわかり、銀河形成論に大きなインパクトを与えました。そのような宇宙大規模構造がどうしてできたのかが大きな謎でした。

そこで人類は、暗黒物質(ダークマター)が宇宙の大規模構造の形成にも重要な役割を果たしているのではないかと考えました。

それでは、「目に見えない」ダークマターは、実際の宇宙の中では、どのように分布しているのでしょうか?そして、銀河の形成とはどのように結びつくのでしょうか?人類は英知を結集して探求します。

そして今回、日米欧の研究チームが宇宙に満ちる正体不明の「暗黒物質(ダークマター)」の分布図を作製することに成功しました。今まで見えなかったものを目に見える存在にした、すばらしい成果です。

でも、見えない暗黒物質をどうやってとらえたのでしょうか?

今日は「暗黒物質(ダークマター)」とそれを調べた方法について学びます。(参考HP Wikipedia・国立天文台)

 

銀河からダークマターは発見された      世界で初めて見るダークマターの姿

関連するニュース
暗黒物質を初観測、ナゾの質量分布特定…日米欧チーム
宇宙の成り立ちを説明するのに欠かせない「暗黒物質」(ダークマター)という目には見えない物質の姿を、日米欧の国際チームがハワイのすばる望遠鏡などを使って、世界で初めて立体的にとらえることに成功した。

暗黒物質は天文学の長年の謎で、今回の観測は宇宙誕生にかかわる仮説を裏付ける決定的な証拠となる。成果は、8日の英科学誌「ネイチャー」(電子版)で発表する。

銀河は宇宙空間に一様に分布せず、無数の泡を形作るように散らばっている。

この「泡構造」がなぜできたのかを説明するには、観測から推定した銀河の総質量では足らず、その質量を補完するために仮想的な物質として提唱されたのが、暗黒物質。膨大な質量(重力)で銀河を集めると考えられたが、光や電磁波を発しないため、直接観測はできなかった。

研究チームはこのため、強い重力があると、周辺の空間がゆがめられ、光さえも曲げてしまう「重力レンズ効果」に着目。形が不自然にゆがんだ銀河を観測すれば近くに暗黒物質があるとみて、しし座方向にある約50万個もの銀河とその周辺領域を集中観測した。

研究チームはまず、宇宙空間に設置された米ハッブル宇宙望遠鏡で計600回以上繰り返し観測し、暗黒物質の分布を特定した。その上で、さまざまな波長の光で観測できる国立天文台のすばる望遠鏡を使い、各銀河と暗黒物質の地球からの距離を精密に計算し、奥行き約80億光年、縦横が最長で約2・7億光年の距離に及ぶ暗黒物質の立体構造を明らかにした。

今回明らかにした暗黒物質の内部や周辺に、銀河が集まっていることも、観測で裏付けられた。観測領域は地球から見た時に満月が9個ほど並ぶ広大な領域で、これまではごく一部分しか観測できなかった。

研究チームに参加した谷口義明・愛媛大教授は「1980年代前半に提唱された暗黒物質仮説が観測で実証された。宇宙の進化の解明にとって大きなステップだ」と話している。(2007年1月8日  読売新聞)
 

暗黒物質(ダークマター)とは?
暗黒物質(Dark matter)とは、宇宙にある星間物質のうち自力で光っていないか光を反射しないために光学的には観測できない物質のことである。「ダークマター」とも呼ばれる。宇宙の質量の4分の1近くを占める。

暗黒物質の正体

ダークマターの正体はまだわかっていない。しかしいくつか候補があげられている。

ニュートリノ  ニュートラリーノ  ブラックホール 白色矮星 中性子星  惑星 など

どうやって見えない物質を観測したか?
宇宙空間に暗黒物質が存在するとその質量により光が曲げられ、背後にある銀河などの形が歪んで見える重力レンズ効果が起こる。

銀河の形の歪みから重力レンズ効果の度合いを調べ、そこから暗黒物質の3次元的空間分布を測定することに日米欧の国際研究チームが初めて成功した。

研究チームは、ハッブル望遠鏡を使って暗黒物質の場所と量を特定。次にすばる望遠鏡を使って、距離を測定した。

重力レンズとは?

重力レンズ(Gravitational lens)とは、恒星や銀河などが発する光が、途中にある天体などの重力によって曲げられ、その結果として複数の経路を通過する光が集まるために明るく見えたりする現象。 

 重力レンズのしくみ

何がわかったか?


ダークマターが集まる空間で銀河が誕生し、進化していったという現在の理論が観測によって検証された。 
 
何が宇宙をつくっているか―暗黒物質からクォークまで

丸善

このアイテムの詳細を見る
宇宙を支配する暗黒物質(ダークマター)とは何か!?―人類起源から量子論まで、解かれざる謎に最新科学が挑む

PHP研究所

このアイテムの詳細を見る

ランキング ブログ検索 ブログランキングへ ブログランキング・にほんブログ村へ  ←参考になったらクリックしてね