NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡による新しい研究は、銀河が暗黒物質の塊の中に形成されることを示唆しています。この新しいスピッツァー調査は、遠方の銀河を取り巻く暗黒物質の量が驚くほど一貫していることを発見しました。
たくさんの暗黒物質から始めて、次にガスでかき混ぜます。混合物をしばらく放置すると、打者から銀河が立ち上がるはずです。
銀河を焼くためのこの単純なレシピは自宅では実行できませんが、天文学者が銀河の形成について学んでいることを反映しています。酵母でパンを焼くように、銀河が成長するには、暗黒物質と呼ばれる宇宙の謎の物質が必要です。
現在、NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡による新しい研究は、銀河のこの必須成分について知られていることを洗練しています。それは暗黒物質が必要であるだけでなく、銀河が形成される前に最小量の物質が存在しなければならないことを示唆しています。それより少なければ、銀河がないことを意味します—壊れたパンの塊に相当する宇宙です。
「銀河は暗黒物質の巨大な塊の中で生まれる」とニューヨーク州イサカのコーネル大学のダンカンファラー博士は語った。ファラは、これと他の調査結果を説明する論文の主執筆者で、最近の天体物理学ジャーナルレターに掲載されています。
その名前が示唆するように、暗黒物質は光を放出しないので、従来の望遠鏡はそれを見ることができません。植物や人、あらゆる種類の宇宙物体を含む、いわゆる正常物質は、電磁放射または光を放出します。宇宙には、通常の物質の約5倍の暗黒物質があります。
しかし、暗黒物質には質量があります。つまり、通常の物質に重力タグをかけることができます。
「ダークマターには重力があるため、「通常の」ガスに加えてダークマターがどんどん取り込まれます」と、カリフォルニア工科大学パサデナにあるNASAのスピッツァーサイエンスセンターの共同著者であるジェイソンスレース博士は述べています。 「ガスは最終的に銀河を構成する星に凝縮することはわかっていますが、スピッツァーの研究では、暗黒物質が臨界質量に達するまでこれが起こらないことが示唆されています。」
Farrahと彼の同僚は、Spitzer Wide-area Infrared Extragalactic調査のデータを使用して、数十億光年離れたところにある、超発光赤外線銀河と呼ばれる何百もの遠方の物体を研究しました。これらの若い銀河は信じられないほど明るく、ほこりっぽい星形成活動でいっぱいです。
最初に、研究者たちは若い銀河と暗黒物質がどのように進化し、現在の宇宙を支配する成熟した銀河の巨大なクラスターに一緒に集まるかをよりよく理解するために着手しました。 「銀河は空にランダムに散らばっているだけだと思うかもしれません。床にほんの少しの砂を投げるようなものです」とファラは言った。 「しかし、そうではなく、その理由は、若い銀河の周りの暗黒物質の塊が接着剤のように互いに引き付け合っているためかもしれません。」
超発光赤外線銀河がどれほど密に集まり始めたかを決定することにより、ファラと彼の同僚は、暗黒物質「接着剤」がどれだけ存在しているかを間接的に測定することができました。グループ化が密になるほど、暗黒物質は多くなります。彼らは、地球からの距離が異なる2つの銀河のバッチに対してこの計算を行いました。
その時、彼らは奇妙なことに気づきました。彼らが研究したすべての銀河について、どれほど遠く離れていても、およそ同じ大きさの10兆の太陽の質量に相当する暗黒物質の塊が周囲にあるように見えました。天文学者たちは10兆未満の暗黒物質の太陽の塊と結びついた銀河を見つけられなかったので、この量は超発光赤外線銀河を形成するのに必要な最小量でなければならないと信じています。
「これらの暗黒物質の塊は、これらの遠方の銀河を生み出す種のようなものかもしれません」とスレースは言った。 「私たちの近くの宇宙の類似した銀河は、まったく異なる方法で形成されるため、私たちが学んでいることは、宇宙時代のはるか昔の宇宙の別の時代に当てはまります。」
他の種類の銀河も同様の方法で発生するかどうかは、天文学で現在進行中の問題です。クエーサーと呼ばれる非常にエネルギッシュな銀河に関する以前の研究は、それらのオブジェクトが成長するために暗黒物質の最小量を必要とすることをほのめかしました。その場合にのみ、銀河の始まりの「生地」はそれほど高密度ではなく、約4〜5兆の太陽質量でした。
天文学者は、宇宙がその最高の家族のレシピを放棄する前に、もう少し待たなければならないようです。
元のソース：NASAニュースリリース
