ビッグバン後に宇宙がどのように進化したかについての主要な理論の1つは、コールドダークマター理論(CDM)です。この理論は、冷たい暗黒物質が初期宇宙でゆっくりと移動し、物質が宇宙全体に均一に分布する代わりに、物質が凝集して私たちが見る銀河のクラスターを形成することを可能にすることを提案しています。 CDM理論の特性を利用して、天文学者は最近、世界で最も強力なスーパーコンピューターの1つを使用して集中的なコンピュータープログラムを実行し、銀河を覆う暗黒物質のハローをシミュレートしました。シミュレーションにより、太陽系の領域を含む、私たちの天の川銀河内に潜む謎の暗黒物質の密な塊と小川が明らかになりました。
カリフォルニア大学サンタクルーズ校の天文学と天体物理学の教授であるピエロ・マダウ氏は、「以前のシミュレーションではこの領域はスムーズに出てきましたが、今では暗黒物質の塊を見るのに十分な詳細があります」と述べました。
このシミュレーションは、ジャーナルの記事で詳しく説明されています 自然、科学者が暗黒物質が実際に何であるかを理解するのに役立つかもしれません。これまでのところ、それは星や銀河に対する重力の影響を通してのみ検出されてきました。 CDM理論の別の部分では、暗黒物質は相互に弱く相互作用する巨大粒子(WIMP)で構成されており、それらが衝突するとガンマ線を放出することができます。暗黒物質消滅からのガンマ線は、最近発売されたガンマ線大面積宇宙望遠鏡(GLAST)で検出できました。
「それがこれをエキサイティングなものにしている」とマダウは言った。 「それらの塊のいくつかは、非常に密度が高く、暗黒物質の消滅がある場合、大量のガンマ線を放出し、GLASTによって容易に検出される可能性があります。」
もしそうなら、それはWIMPSの最初の直接検出です。
ダークマターの性質は謎のままですが、宇宙の物質の約82%を占めているようです。暗黒物質の塊は、通常の物質を引き寄せる「重力井戸」を作り出し、暗黒物質ハローの中心に銀河を生み出しました。
オークリッジ国立研究所のジャガースーパーコンピューターを使用したシミュレーションでは、実行に約1か月を要し、ビッグバンの頃から現在の時代までの137億年から暗黒物質の分布をシミュレーションしました。最大3,000プロセッサを並行して実行すると、計算には約110万プロセッサ時間を使用しました。
出典:PhysOrg