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Dark Matter(英)


いわゆる暗黒物質のこと*1電磁波での観察が(ほとんど)不可能な物質なので、こう呼ばれる。宇宙論素粒子物理学によって存在が提唱されている。

宇宙の約4分の1を占めるが、その重力を計ることでしか観測できない。

概略

現在の物理学で知られている4つの基本的な力のうち、重力は飛び抜けて弱い力である。同時に、宇宙的規模での構造に影響力を持つほぼ唯一の力でもある。

この二つの特徴を併せ持つ故、重力の観察はきわめて難しく、物体の運動などから間接的に観測するほかない。

個々の銀河の回転(自転)速度*2であるとか、銀河団などの宇宙の大規模構造の存在*3であるとかは、「見える」(観測可能な)物質以外にも大量の質量を持った物質があると考えないと説明が付かない*4

このため、その正体について、理論面・観測面での模索が続けられている。大雑把には「熱い暗黒物質(ホットダークマター)」と「冷たい暗黒物質(コールドダークマター)」の二種類に区分され、それぞれに色々な候補が想定されている。

ホットダークマター

語弊を承知で言うと、「普通の」物質がダークマターであると考えること。単純には自分では光らない褐色矮星惑星ブラックホールであるとか、あるいは暗黒星雲の構成要素みたいな星間ガスとかであり、ちょっとひねるとニュートリノなどの素粒子のこと。

一応、「物質」という語を使ったときに最初に連想される原子や分子からなるようなものについては、理論が予言するバリオンの生成量という枷がかかっており、必要な質量を満たすことは不可能であると考えられている。

ニュートリノも(質量を持つか持たないか分からなかった頃から)かなり期待されていたが、実際の個々のニュートリノの質量はかなり小さいので、主役とは考えにくい。

なお、「熱い」物質があんまり多いと宇宙の背景放射がこんなに平坦なことと折り合いを付けるのが難しいと考えられている。

コールドダークマター

現在の流行の中心。「冷たい」物質がダークマターであると考える。「冷たい」とは、要するに「熱い」物質ほど宇宙をかき乱さないとの趣旨である。宇宙の背景放射がきわめて均一なので、それを乱さないような物質でないと都合が悪いのは確かである。

「冷たい」分、観測は難しい。理論的な可能性から例えばフォティーノやニュートラリーノといった超対称性粒子であるとか、理論から存在が期待されるアクシオンアキシオン)であるとかが挙げられているが、何にせよ実際に発見されたものはない。

ニュース

2013年4月3日、国際チームが、国際宇宙ステーションに設置されている「AMS」という観測装置を用いて、暗黒物質の衝突で生み出された可能性のある陽電子約40万個を捉えたと発表。

*1:より本質的には「隠れた質量」とでもするべきか?

*2地球から観測される銀河の回転速度は、観測可能な物質から想定される質量から計算される理論値よりもずっと速い。その速度を説明するには個々の銀河の持つ質量が10倍程度ないと都合が悪いと考えられている

*3:それぞれの銀河団に属する銀河同士は重力で結びついているように見える。が、見かけの物質量から考えられる重力でそういう関係を結ぶのは難しく、銀河団が成立・維持されるとは考えられない。やっぱり銀河団の「本当の」質量は10倍程度の値が必要ではないかとされる

*4:厳密に言えば、我々の持っている重力に関する理論がすべて大間違いだという可能性もないわけではないが

ゲーム

ダークマター

だーくまたー

ファイナルファンタジーシリーズに登場するナゾのアイテム。

暗黒物質(直訳)。

4ではラスボスから盗むことができた。

攻略本には敵の特殊攻撃のダメージを減らすと書かれているが、実際には効果が無い。

NDS版の4では隠しボスと戦うために必要となる。

ウェブ

ダークマター

だーくまたー

2ちゃんねるきっての問題板、ネットwatch板 から、テキストサイト関連のスレッドをまとめた超人気サイト。

2003年7月1日午前0時に更新終了。

作者 濁氏。小野真弓ファン