天体物理学者は、私たちの銀河は通常の物質よりも多くの暗黒物質で満たされているに違いないと考えています。現在、天文学者らは、暗黒物質が惑星に重力の影響を与えているという証拠は見つからないと述べている。何が与えますか？
天文学者は問題を抱えています。彼らが宇宙の大規模な構造を研究するたびに、目に見える物質の量では、目に見える構造をまとめるのに十分な重力を発生させることはできないことがすぐに明らかになります。銀河団のようなもの、さらには銀河自体も、そこに含まれる通常の物質の量を考慮すると、飛び散るはずです。
何か別のものがこれらをまとめているに違いありません。そこで天文学者たちは、暗黒物質というアイデアを思いつきました。暗黒物質とは、宇宙を満たし、すべてを一つにまとめるのに必要な重力を生成する、神秘的で目に見えず相互作用しない物質のことです。
これは、少量の余分な質量を必要とする小さな問題ではありません。問題は大きいです。プランク宇宙ミッションによる宇宙の大規模構造の最新の写真によると、通常の目に見える物質は宇宙の総質量/エネルギーのわずか 5% を占めるのに対し、暗黒物質は 27% を占めます。残りはさらに謎に満ちた暗黒エネルギーです。
天体物理学者は、この数字を有効にするには、私たちの銀河の少なくとも 80% が暗黒物質でなければならないと言っています。
それは、私たちの太陽系がその中で泳いでいるに違いないことを意味します。実際、物理学者は、暗黒物質の粒子が年に 10 万回の割合で地球上の各人類に衝突するはずだと計算しています。昨年見たように。
しかし、それは重要な疑問を引き起こします。天体物理学者が示唆しているように、私たちが暗黒物質の厚い海をかき分けているのであれば、なぜその証拠が見られないのでしょうか?
ほとんどの暗黒物質検出器は、暗黒物質が通常の物質と衝突するはずの証拠を探すことによって機能します。これらの実験のうちのいくつかは、これらの衝突の暫定的な証拠を発見したと述べています。
しかし、暗黒物質を探す別の方法があります。それは、太陽系自体に対する暗黒物質の重力の影響を観察することです。もし太陽が暗黒物質の濃厚なスープに囲まれているのであれば、惑星、月、小惑星の軌道に対する太陽の重力の影響を見ることができるはずです。
サンクトペテルブルク州立大学のニコライ・ピチェフ氏とサンクトペテルブルク応用天文学研究所のエレナ・ピチェフ氏（どちらもロシア）は、これまでに行われた惑星軌道の最も詳細な測定セットを使用して、この質問を勉強してください。彼らの結論は、太陽系に対する暗黒物質の重力の影響は無視できるというものです。
ピチェフとピチェヴァは、1910 年以来測定された惑星の位置の約 677,000 件の測定値からなる印象的なデータセットを編集しました。これらには、地球上の天文台からの光学測定値、土星のカッシーニ、火星探査機や金星探査機などのさまざまな探査機からの測定値、さらにロシアのさまざまな測定値が含まれます。 1961 年から 1995 年の間に取得された惑星の位置のレーダー測定。
このデータは近年ますます正確になってきています。たとえば、カッシーニのデータによると、土星での距離は 1 メートル程度以内です。
天体物理学者はこれらの測定値を使用して、主要な惑星、月、301 個の最大の小惑星、均一なリングとしてモデル化された他の小惑星、21 個の最大の海王星横断天体、およびすぐ。
これらすべてを考慮に入れて、ピチェフとピチェヴァは、暗黒物質の結果である可能性のある異常な重力効果を探しました。 「もし太陽系に暗黒物質が存在するなら、それはすべての天体にさらなる重力の影響を与えるはずだ」と彼らは言う。
不可解なニュースは、ピチェフとピチェヴァが分析した結果、このような証拠が見つからなかったことです。存在する場合、その影響はデータ内の誤差よりも小さいはずです。
実際、この限界を満たすために、彼らは土星の軌道内の暗黒物質の量が少量でなければならないと計算しています。 「土星の軌道内の球体の暗黒物質の質量は 1.7 10^−10M⊙ 未満であるはずです」と彼らは言います。それは大型小惑星とほぼ同じ質量だ。
そのため、天文学者たちは頭を悩ませている。一方で、暗黒物質は万力のような重力で銀河を保持しているに違いないと彼らは言います。一方、太陽系に対する重力の影響は無視できます。
さまざまなスケールでの暗黒物質の相反する影響は、物理学と天文学において最も魅力的かつ緊急の問題に急速に変わりつつあります。
研究者たちは現在、私たちの近くにある暗黒物質を探す巨大な実験を設計、構築、実行するために大金を費やしています。しかし、Pitjev や Pitjeva などの他の情報源からすでに収集された証拠は、この投資が非常に低い収益を生み出す可能性があることを示唆しています。
それは彼らが見るのを止めることはできません。