ダークマターは神秘的なものです。なぜなら、それを実際に「見る」ことができないからです。しかし、それによって科学者がそれを研究し、それについて理論化することを止めていません。ある理論は、銀河をつなぐ暗黒物質のフィラメント構造があるはずだと言っています。ウォータールー大学の科学者たちは、これらの暗黒物質フィラメントの1つを初めてイメージングしました。
2人の科学者、セスD.エプスとマイケルJ.ハドソンは、王立天文学会の月例通知の論文で彼らの結果を発表しています。
理論は、1つの銀河の暗黒物質ハローから別の銀河の同じハローに到達することにより、暗黒物質のフィラメントが銀河を接続すると予測しています。他の研究者達は銀河団全体を結ぶ暗黒物質フィラメントを発見しましたが、フィラメントが個々の銀河間で画像化されたのはこれが初めてです。
「この画像は、予測を超えて、目に見えて測定できるものに私たちを移動させます。」 –ウォータールー大学、マイクハドソン
ウォータールー大学の天文学教授であるマイクハドソン氏は、「何十年もの間、銀河をつなぐウェブのような上部構造のように機能する銀河間に暗黒物質のフィラメントが存在することを予測してきました」と語っています。 「この画像は、予測を超えて、私たちが目にして測定できるものに私たちを移動させます。」
暗黒物質は宇宙の約25％を占めています。しかし、それはどのような方法でも光を照らしたり、反射したり、相互作用したりしないため、研究することは困難です。私たちが実際にそれを研究できる唯一の方法は、重力を観察することです。この研究では、天文学者のペアが弱い重力レンズ技術を使用しました。
弱い重力レンズ効果は、質量が光に及ぼす影響に依存しています。前景に十分に集中した質量（この場合は暗黒物質）は、背景にある遠い光源からの光を歪めます。
超大質量ブラックホールと同じくらい大きなものを扱うとき、重力レンズ効果は非常に顕著です。しかし、暗黒物質の銀河間銀河フィラメントはブラックホールよりも密度がはるかに低いため、個々の影響は最小限です。天文学者が必要としたのは、弱い重力レンズ効果を検出するために複数の銀河のペアからの結合データでした。
この研究の鍵は、カナダ-フランス-ハワイ望遠鏡です。それは、この研究の基礎を築く複数年の空の調査を行いました。研究者らは、45億光年離れた23,000ペアを超える銀河のレンズ画像を組み合わせました。結果の合成画像は、2つの銀河間のフィラメントブリッジを明らかにしました。
「この手法を使用することで、宇宙にこれらの暗黒物質フィラメントが存在することを確認できるだけでなく、これらのフィラメントが銀河を接続している程度を確認することもできます。」 –ウォータールー大学、セスD.エップス
ダークマターが何であるかはまだわかりませんが、科学者がこれらのフィラメントを予測し、実際に見つけることができたという事実は、それを理解していることを示しています。
私たちは宇宙の大規模構造について長い間知っていましたが、暗黒物質がその大部分を占めていることはわかっています。銀河は、暗黒物質の引力の影響下で一緒に集まる傾向があります。銀河間の暗黒物質の橋を見つけることは興味深い発見です。それは少なくとも暗黒物質から謎を少し取り除きます。
