今週の暗黒物質に関するニュース：天の川を周回する矮小銀河からの光を分析することにより、科学者たちは宇宙の銀河の最小質量、つまり太陽の質量の1000万倍を発見したと信じています。この質量は、暗黒物質と呼ばれる神秘的で目に見えない物質の最小の既知の「ビルディングブロック」である可能性があります。これらのビルディングブロック内で形成される星は、一緒に凝集して銀河に変わります。宇宙の全物質の約5分の6を占めるとはいえ、科学者は暗黒物質の微視的特性についてほとんど知りません。 「この最小の銀河の質量を知ることで、暗黒物質の振る舞いをよりよく理解できます。これは、私たちの宇宙と生命がどのようになってきたかを知るために、ある日学習するために不可欠です」と、この研究の主執筆者であるLouis Strigariカリフォルニア大学アーバイン校。
暗黒物質は宇宙の構造の成長を支配します。それがなければ、私たち自身の天の川のような銀河は存在しません。科学者は、ダークマターの重力が通常の物質を引き付け、銀河を形成させる方法を知っています。彼らはまた、小さな銀河が時間の経過とともに合体して、私たちの天の川のようなより大きな銀河を作るのではないかと考えています。
矮小銀河と呼ばれる最も小さい既知の銀河は、太陽の光度の1,000倍から太陽の光度の1000万倍まで、明るさが大きく異なります。これらの矮小銀河のうち少なくとも22個が天の川を周回していることが知られています。 UCIの科学者たちは、質量を計算することを目的として、ハワイのケック望遠鏡とチリのマゼラン望遠鏡で得られたデータを使用して、そのうち18人を調査しました。各銀河の星の光を分析することにより、彼らは星がどれほど速く動いているかを決定しました。それらの速度を使用して、彼らは各銀河の質量を計算しました。
研究者たちは質量が変化すると予想し、最も明るい銀河が最も重く、最も暗い銀河が最も重くないと予測しました。しかし、驚くべきことに、すべての矮小銀河は同じ質量、つまり太陽の質量の1000万倍でした。
研究の共著者であり、UCIの物理学と天文学の助教授であるManoj Kaplinghatは、人間が暗黒物質の役割を果たすアナロジーを使用してこの発見を説明しています。
あなたが地球上空を飛んでいる宇宙人であり、夜間の光の集中から都市部を特定しているとします。ライトの明るさから、たとえば、ムンバイよりもロサンゼルスに住んでいる人のほうが多いと思われるかもしれませんが、そうではありません。 「私たちが発見したのはより極端で、夜間ほとんどエイリアンに見えないものも含め、すべての大都市圏の人口は約1000万人であると言っているのと似ています。」
矮小銀河は主に暗黒物質であるため、通常の物質に対する暗黒物質の比率は10,000対1と大きく、最小質量の発見により暗黒物質の基本的な特性が明らかになります。
「これらの銀河は事実上見えないが、莫大な量の暗黒物質が含まれているので、私たちは興奮しています」と、UCIのCosmology Centerの共同執筆者でディレクターを務めるJames Bullock氏は語った。 「これは、暗黒物質を構成する粒子をよりよく理解するのに役立ち、銀河が宇宙でどのように形成されるかについて私たちに教えてくれます。」
科学者たちは、星を含まない暗黒物質の塊が存在する可能性があると言います。彼らが現在検出できる唯一の暗黒物質の塊は、星に照らされているものです。
科学者は、スイスで大型ハドロン衝突型加速器が今年後半に稼働するときに、ダークマターの微視的特性について学びたいと考えています。このデバイスは、リングの2本の核ビームを反対方向に加速し、ビッグバン直後の状態を再現するためにそれらを一緒に叩きます。これを行うことにより、科学者は実験室で初めて暗黒物質粒子を作成することを望んでいます。
出典：カリフォルニア大学アーバイン校
