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暗黒物質もその一つです最大の宇宙の謎私たちの時代の、目に見えない無形の物質で、宇宙の全物質の6分の5を構成すると考えられています。科学者らは現在、この粒子は新しいタイプの粒子で構成されており、重力とは正常に相互作用するが、宇宙の他の既知の力とは非常に弱くしか相互作用しないと考えている。そのため、暗黒物質は、それが生成する重力によってのみ検出可能です。
天文学者が最初に存在を提案したのは、暗黒物質星がなぜ天の川の中で同じように動いたのかを説明するために。あたかも余分な物質が存在し、星の動きに影響を与える重力を及ぼしているかのようでした。
広く受け入れられている理論によると、太陽の周囲は暗黒物質で満たされており、毎秒数十億個のこれらの粒子が私たちの中を駆け抜けているはずです。しかし、現在、天の川銀河内の星の動きに関するこれまでで最も正確な研究では、太陽の周囲に大量の暗黒物質が存在するという証拠は見つかっていない。
「我々の結果は現在受け入れられているモデルと矛盾しており、暗黒物質の謎はさらに謎を深めている」と研究主著者でチリのコンセプシオン大学の天文学者クリスチャン・モニ・ビディン氏は述べた。
ダークマターを狩る
科学者らはチリにあるラ・シーラ天文台とラス・カンパナス天文台の望遠鏡を使用して、太陽から最大1万3000光年の距離にある400個以上の赤色巨星の動きを地図に記録した。これは、これまで考えられていたよりも 4 倍大きい、太陽の近くにある物質の質量を計算するのに役立ちました。
「私たちが導き出した質量の量は、太陽の周りの領域で私たちが見ている星、塵、ガスとよく一致しています」とモニ・ビディン氏は語った。 「しかし、これでは私たちが期待していた余分な物質、つまり暗黒物質が入る余地はありません。私たちの計算によると、測定ではそれが非常にはっきりと現れるはずでした。しかし、それはそこにはありませんでした！」
暗黒物質モデルは、銀河の太陽の部分にある地球ほどの大きさの体積の中に、約0.9から2.2ポンド（0.4から1キログラム）の暗黒物質が存在するはずだと予測していた。しかし、これらの新しい発見は、私たちの側のその体積には最大で0.15ポンド（70グラム）の暗黒物質が存在することを示唆しています。天の川銀河。
「新たな結果にもかかわらず、天の川銀河は目に見える物質だけで説明できるよりもはるかに速く回転しているのは確かで、もし暗黒物質が我々が予想していた場所に存在しないのであれば、質量不足の問題に対する新たな解決策を見つけなければならない」とモニ・ビディン氏は語った。 。
ダークマターのとらえどころのなさは説明される？
この調査結果は、すべての理由を説明できる可能性があります。暗黒物質の検出を試みる地球上の実験室での実験はこれまでのところ失敗している。太陽の近くには予想よりはるかに少ない量しか存在しない。
「厳密に言えば、この結果は暗黒物質が存在しないと言っているのではなく、暗黒物質が存在しないと言っているだけだ」とモニ・ビディン氏はSPACE.comに語った。 「私たちは暗黒物質が存在しないことを証明できていませんし、たとえ存在するとしても、現時点では、今日暗黒物質によってのみ説明されている他の多くの現象を説明することはできません。」
暗黒物質に代わる手法の 1 つは、修正ニュートン力学 (MOND) として知られています。これは、研究者が観察する星や銀河の動きを説明するために、大規模な重力の仕組みを微調整するものです。しかし、「私の知る限り、MONDは我々の研究で巨大な『幻の円盤』が現れることも予想していたはずで、したがって我々の結果もその予想に反するはずだ」とモニ・ビディン氏は述べた。
モニ・ビディン氏は、欧州宇宙機関のガイア計画などの将来の天文調査は、暗黒物質のさらなる解明に役立つ可能性があると述べた。ガイアはデータを収集して、何百万もの星の動きを再構築します。 「したがって、銀河の広い範囲で暗黒物質の存在をテストできるようになるでしょう」と彼は説明した。
科学者らは、その発見について、天体物理学ジャーナルの今後の号で詳述する予定です。