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ダークマターを発見し正体解明と可視化は?検出最新実験とは

人類にとって宇宙はまだまだ謎だらけ。

ほんの一部しか解明出来ていないのですが、
その中で、謎解明に期待が寄せられているのがダークマターの存在。

ダークマターは暗黒物質と呼ばれるだけあって、目には見えない正体不明の物質。

正体がわからず検出・発見も出来ていないため、
現時点では仮説上の物質なのですが、
今後の宇宙の謎解明のためには、ダークマターの発見は非常に重要な意味を持っています。

確実に存在はするであろうと考えられているダークマター。
科学者たちは、発見・解明に向け様々な実験を試みているようです。

何故ダークマター(暗黒物質)を検出し解明する必要があるのか?

そもそもダークマターとは何なのか?

現在の人類の観測能力では、その存在を解明するどころか?
発見にもいたっていない謎の物質なのがダークマター(暗黒物質)。

普通の人が考える宇宙空間とは、
何もない真空の空間という認識があるかと思います。

しかしそうではなく、これまでの宇宙観測において、
理論的に宇宙に存在する物質の予測量と、
実際に観測した物質量にはかなりの誤差が生じており、
この事から宇宙には私たちには観測出来ない謎の物質が存在ているのでは?という仮説が立てられています。


「画像参照:地球を取り囲む謎の物質イメージ図(Wikipediaより)」

もっと具体的に説明すると。

遥か遠く離れた天体からの光が、
私たちの地球まで届いている事についてどう解釈するのか?

例えば、私たちが普段から耳にする音は、
空気の波紋(振動)を経て聴く事が出来ます。

光もまた音と同様で、波紋で伝わる性質がある事がわかっているのですが、

もし、宇宙空間が何もない本当の真空なら光は伝わらないワケで、
だとしたら、宇宙空間にも光に波紋を起こさせる空気のような物質があるハズ!?

そう考えて、仮説として考え出されたのが、
光を伝える何か?
目に見えない質量のある暗黒物質・ダークマター。

この事から、宇宙空間はダークマターという物質で満たれているのではないか?
と考えられているのです。

ちなみに、宇宙は私たちが住む地球を含め、
その大半をダークマターがしめていると考えられており、
目に見える物質は20%も満たしておらず、
残りの物質の80%以上はダークマターではなか?と推測されています。

つまり、ダークマターを発見・解明しないことには、
本当の私たちの世界。
そして宇宙全体を知る事は出来ないと言えるかも知れません。

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ダークマター(暗黒物質)発見を目指す科学者たちの取り組み

宇宙の物質の大半をしめているものの、
その正体も性質もわかっていないダークマター。

この宇宙の根幹の物質とも言えるダークマターの発見を目指し、
科学者たちは様々な観測・実験を行っています。

その中のひとつで、欧州合同原子核研究機関(CERN)が実験を計画しているのが、
「コンパクト・ミューオン・ソレノイド」という装置を使った実験。


「画像参照:コンパクト・ミューオン・ソレノイド実験装置(AFP/RICHARD JUILLIARTより)」

スイス・ジュネーブ近郊メイランにある、
まるでSF映画の巨大セットのような大掛かりな実験装置。

実際の「コンパクト・ミューオン・ソレノイド」の使用目的は、
ダークマターを探すためではなく、
高エネルギー陽子同士を光速に近い速度で衝突させて、
衝突による素粒子の崩壊の軌跡や崩壊先を計測し、
弱く相互作用する軽い粒子を探せるよう設計されています。

この装置を使い実験するのは、
ダークフォトンやニュートラリーノ等といった仮説上の粒子を検出する事。

これらの粒子はダークマターに関連する物質と考えられており、
もし検出する事に成功すれば、ダークマター存在証明へ大きく前進する事になります。

なお、この装置により2012年に、「神の粒子」とも呼ばれるヒッグス粒子(Higgs Boson)の存在を証明する事にも成功しています。

宇宙創造の立役者ダークマター

現在の宇宙は星や銀河等の質量を持つ物質で構成されており、
これらはダークマターの相互作用により創られたと考えられています。

つまり、宇宙創生のビッグバンが起こった約138億年前に誕生したとされるダークマター。

ダークマターは宇宙の大部分を覆い尽くており、
また質量を持つため、各所に密度の誤差が発生し、
ダークマターの密度の濃い場所に重力が生まれた事により、
ガスやチリ等の物質も集まって行き、星や銀河といった天体が誕生したと考えられています。


「画像参照:JAXA 宇宙情報センター

ダークマターは宇宙創生の立役者であり、
言わば見えない主役とも言える物質。

残念ながら、その存在を立証するまでにはいたっていないダークマター。

本当にこの物質が存在するならば、
まだ人類知らない未知の物質である事は確かです。

近い将来?ダークマターを発見し、
その解明に成功する事が出来れば、
宇宙の謎解明にも大きく進展するする事はもちろんですが、

もしかしたら、この宇宙に豊富に存在するダークマターを、
無限に使えるエネルギー源として活用できる未来がやって来るかも知れません。

最後までお読みいただき、ありがとうございます。

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One Response to “ダークマターを発見し正体解明と可視化は?検出最新実験とは”

  1. リラックマリラ より:

    ダークマターは星でもガスでも、観測可視物質の運動の実態や光学天文観測での認識される歪みをこの世界で現在までに判明している相互作用力で説明する時に考案される、重力しか持たない互いをすり抜ける物質で、逆には空間の拡大のダークエネルギーがあるから宇宙の時間のあるところで拮抗がとけた事にもなる物。記事はエーテル理論のような発想で、かなり誤解があるかもです(‘ ‘ *)

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