暗黒物質とは

暗黒物質は、通常の物質に重力効果を及ぼす物質の神秘的な形ですが、他の手段では観測できません。 従来の物質雲は恒星の活動、光散乱、電波放射、その他の手段によって検出できますが、暗黒物質雲は私たちの機器の大部分からは見えません。 しかし、それらは宇宙の問題の90％-99％を構成しています。

30年代に、天文学者のフリッツ・ツウィッキーとシンクレア・スミスは、大規模な銀河団おとめ座とコマの銀河の速度の分析を行いました。 彼らは、観測された星の密度に基づいた推定を考えると、すべての銀河が本来の速度よりも10〜100倍速く移動していることを発見しました。 目に見えない何かが追加の重力を生成していました。

ツヴィッキーとスミスの最初の観測は暗黒物質の強力な証拠を提供するように見えたが、すべての宇宙論者が確信したわけではなかった。 これらの銀河団は遠く離れていたため、ほんの数十年のタイムスケールで各銀河の独立した速度を正確に測定することは困難でした。 ルービン、フリーマン、ピーブルズなどの科学者が銀河の回転曲線を分析し始めた70年代に、より強力な証拠が現れました。 私たち自身のような渦巻銀河の星は、観測可能な質量が示すよりも銀河のコアの周りをより速く動いていました。

最終的に、すべての銀河には、望遠鏡で示された銀河の境界をはるかに超えて広がる暗黒物質ハローが含まれていることが発見されました。 これらのハローは、MACHO（Massive Astrophysical Compact Halo Objects）とWIMP（Weakly Interacting Massive Particles）で構成されていると言われています。 MACHOは、ほとんどがブラックホールと褐色d星（燃え尽き星）であると理論化されています。 それらは、従来の、またはバリオン物質で構成されています-私たちがよく知っている原子は、非常に圧縮されています。 WIMPは、非バリオン型の物質であり、相対論的な速度で動く弱い相互作用粒子と言われています。 WIMPの最も可能性の高い候補は、ニュートリノとそのいとこです。