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暗黒物質

宇宙に存在する不思議な天体「99.99%がダークマターでできた銀河」発見!ダークマターの正体は?

宇宙は不思議で満ちている

 宇宙は不思議で満ち溢れている。まず、宇宙に果てがあるのかないのか、宇宙はどのような構造になっているのか分かっていない。

 宇宙には謎の天体や謎の現象がたくさんある。太陽が燃えている現象「核融合」。理屈は分かっているのだが、地球上ではなかなか再現できない。これができればエネルギー問題は解決するかもしれない。

 超新星爆発や、ブラックホール、本当にそんな質量になるのか?と思ってしまう白色矮星や中性子星、そして重力レンズ効果、ニュートリノや重力波が観測されたのも宇宙だ。


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ダークマターの正体は中間子か?新理論で南部・湯川粒子と酷似するSIMP粒子

 ダークマター(暗黒物質)の正体に新説

 宇宙の80%を占める存在、ダークマターの正体は謎である。

 ダークマターの正体については、ブラックホールや惑星などの天体説、ニュートリノ、ニュートラリーノ、アキシオン、ミラーマター、グラビティーノなど様々な粒子説があげられている。 今回、東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙機構(Kavli IPMU)の研究チームが新しい説を提唱した。それはSIMPという粒子。

 これまで、ダークマター同士は互いをすり抜け反応しないと考えられていたが、SIMP粒子は、パイ中間子が相互作用するのと同種の強い相互作用をする。


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全天球のごく一部で、銀河団規模のダークマター(暗黒物質)が集中している場所を9ヶ所も発見!

 ダークマター(暗黒物質)とは何か?

 ダークマター(dark matter)とは、天文学的現象を説明するために考えだされた「質量は持つが、電磁相互作用をしないため光学的に直接観測できず、かつ色荷も持たない」とされる、仮説上の物質である。

 "銀河系内に遍く存在する"、"物質とはほとんど相互作用しない"などといった想定がされており、間接的にその存在を示唆する観測事実は増えているものの、構成素粒子などまだ不明な部分も多い。

 1986年に宇宙の大規模構造が発見された。このような構造を形成するための宇宙の物質の総量が見積もられたが、予想よりも質量が少ないため、この少なすぎる質量を補うものとして、暗黒物質(dark matter ダークマター )の存在が仮定された。その後、宇宙の加速膨張が発見され、さらにインフレーション理論の説明のためダークエネルギーの概念が導入された。


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天の川銀河の暗黒物質をガンマ線で探る!冷たい暗黒物質“WIMP”とは何か?

 宇宙は何でできているか?

 宇宙は何でできているかというと、そのほとんどはわかっていない…というのが実情だ。わかっているのは、我々が目視できる、わずか4.9%の物質だけである。

 宇宙は何でできているか、またその占める割合については、かつては光を含む電磁波による観測から求められていた。ところが、様々な研究を通じて必ずしも観測できるものだけが宇宙を構成しているとは考えられなくなった。

 やがて宇宙の成分は原子である物質ではなく、エネルギーの比で表されるようになり、むしろ未だ正体が判明しないダークマターとダークエネルギーとの割合が多数を占めるようになった。


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