ダーク・マターとは? わかりやすく解説

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暗黒物質


ダーク‐マター【dark matter】

読み方:だーくまたー

暗黒物質


ダークマター

目に見えないダークマターは質量からしか予測できない

ダークマターとは宇宙にある見えない物質のことで、ミッシングマスとも呼ばれてます。光も電波発するとがないため、可視光線赤外線X線でも見えませんが、質量からその存在予測される物質です。銀河系団の質量は、構成する銀河明るさから推定される値よりも、各銀河運動から求めた質量のほうが10100倍大きいことが50年ほど前からわかっていましたまた、渦状銀河では、星の数から期待される質量より、回転速度から求めた質量のほうが大きく見えない物質個々銀河から宇宙全体わたって存在することが明らかになったのです。ダークマターは銀河形成宇宙閉じているかどうかといった問題解決向けて重要な役割担っていますが、正体はまだよくわかっていません。

なぞに包まれるダークマターの構成要素

私たちのまわりにある物質陽子中性子などのバリオンよばれる物質からできています。普通の星もこのバリオンからできています。ダークマターはバリオンではないといわれ、その正体について質量持ったニュートリノ説や超対称性粒子説、モノポール(磁石N極、あるいはS極いずれかのみの持った素粒子)説、原始ブラックホール説、アクシオン宇宙のひも(コスミック・ストリング)説などが考えられています。

ビッグバン宇宙論を支えるダークマターの存在

ビッグバン宇宙論では、宇宙質量9095%をダークマターが占めると考えられています。1993年1月X線天文衛星ROSATは、地球から約1億5,000万光離れたNGC2300グループ呼ばれる銀河集団取り巻ガス雲観測しました。このガス雲温度は1,000直径は約130万光年、質量太陽の5,000億倍に相当します。このガス雲はダークマターではないか考えられており、ビッグバン理論支え有力な論拠となってます。


暗黒物質

(ダーク・マター から転送)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2025/07/20 09:53 UTC 版)

天文学上の未解決問題
暗黒物質は存在するか。仮に存在する場合、その正体は何か。
現代宇宙論
宇宙
ビッグバンブラックホール
宇宙の年齢
宇宙の年表
暗黒物質に囲まれた地球の想像図

暗黒物質(あんこくぶっしつ、: dark matterダークマター)は天文学的現象を説明するために考えだされた仮説上の物質

質量を持つ」、「物質とはほとんど相互作用せず、光学的に直接観測できない」、「銀河系内に遍く存在する」といった性質が想定される。間接的に存在を示唆する観測事実はあるものの、直接的な観測例は無く、ダークマターの正体も不明である。

概要

アンリ・ポアンカレは1902年、著書『科学と方法』で銀河に気体分子運動論を適用した結果が光る星のみを望遠鏡で観測した結果とおおよそ合致していることから、「暗黒なる物質はない、少なくとも光る物質程にはない」[1]と記した。「暗黒物質(: dark matter)」という語は、太陽系近傍の恒星の運動を観測することで銀河系の力学構造について研究した1922年のヤコブス・カプタインの論文[2]、そして1932年のヤン・オールトの論文[3][4]の中で用いられている[5]。オールトは太陽近傍での質量密度の推定値として

標準模型

ニュートリノ以外は、存在が未確認であり、推測や予言の域を出ず、実在しない可能性を持つ候補もある。

ニュートリノ
熱い暗黒物質の代表例。従来ニュートリノの質量は0であると思われていたが、1996年から1998年にかけての東大宇宙線研究所による観測によって質量を持っている事が証明された。ニュートリノは宇宙全体に存在する数が非常に多い(計算では〜100個/cm3)ので、質量が10eV程度あれば暗黒物質の候補になるとされていた。しかしながら、ニュートリノの寄与は臨界密度の高々1.5%程度であることが分かってきたので、現在では主要な暗黒物質であるとは考えられていない。さらに、ニュートリノが暗黒物質の主成分だとすると銀河形成論的に支障が生ずる。銀河団以下のスケールの構造が生まれなくなってしまうのである(英: free streaming mixing)。これは、ニュートリノ同士の相互作用がほとんど無く互いに通り過ぎてしまい、圧力が生じないことによる。従って、ニュートリノ説は否定された[28]
ニュートラリーノ
超対称性粒子のうち、電気的に中性である粒子。超対称性粒子は現在見つかっていないことから不安定であると考えられており、宇宙の初期にほとんどが通常の素粒子と、より軽い超対称性粒子に崩壊していったと考えられている。しかし、超対称性粒子に特有のRパリティ保存則により、最も軽い超対称性粒子(英: Lightest Supersymmetric Particle、LSP)は崩壊できず宇宙に残っていると考えられている。電荷を持つLSPがあるならば既に見つかっているであろうから、現在考えられている宇宙暗黒物質としてのLSPは電荷を持たないLSPである。ニュートラリーノの質量は数GeV〜数百GeVの範囲で原子核との散乱断面積は10-4以下と考えられている。
アキシオン
冷たい暗黒物質の代表例。強い相互作用を記述する量子色力学に関連してその存在が期待されている仮説上の素粒子。その質量は

外部リンク


ダークマター(暗黒物質、暗黒エネルギー)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/18 05:00 UTC 版)

宇宙の法-エローヒム編-」の記事における「ダークマター(暗黒物質暗黒エネルギー)」の解説

宇宙空間存在する反物質で、暗黒エネルギーとして地球物質破壊するもの。

※この「ダークマター(暗黒物質、暗黒エネルギー)」の解説は、「宇宙の法-エローヒム編-」の解説の一部です。
「ダークマター(暗黒物質、暗黒エネルギー)」を含む「宇宙の法-エローヒム編-」の記事については、「宇宙の法-エローヒム編-」の概要を参照ください。

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