1: 2018/07/01(日) 10:06:12.53 ID:CAP_USER
今日の宇宙論では、宇宙に存在する全物質・エネルギーのうち約70% は「ダークエネルギー」と呼ばれる正体不明のエネルギーであり、約25% は「ダークマター」と呼ばれる正体不明の物質であるとされ、通常の物質の比率はわずか5% 程度に過ぎないと考えられている。

ダークエネルギーやダークマターは文字通り謎に包まれた存在だが、陽子や中性子などのバリオン粒子で構成されている通常物質についても、いまだ解明されていない謎が残っており、「行方不明のバリオン問題」などと呼ばれてきた。これは、観測データから推定される通常物質の存在量が、ビッグバン理論に基づいて宇宙誕生時に生成されたはずのバリオン粒子の数と大きく食い違うという問題である。

これまでの観測データから、銀河や銀河団などを構成している通常物質は宇宙誕生時に作られたバリオン粒子のうち10% 程度であり、60% 近い数のバリオン粒子は銀河間の広大な宇宙空間に拡散するガス状物質として存在していることがわかっていた。しかし、残りの30% 程度の通常物質については、どこにどのような状態で存在しているのかがはっきりしていなかった。

欧州、米国、メキシコ、アルゼンチンなどの天文学者による国際研究チームは今回、この行方不明の通常物質の所在を突き止めることができたと発表した。それによると、全宇宙の通常物資の約30% を占める行方不明のバリオンは、宇宙空間に広がった網目状のネットワーク構造中の「フィラメント部分」に存在していると考えられるという。

このネットワークは「宇宙の大規模構造」とも呼ばれ、希薄なガスでできたフィラメント状の網目によって、たくさんの銀河や銀河団などが互いに結びついている巨大な構造である。フィラメント部分に含まれているガスの温度は数千度から数百万度までと幅があり、このうち比較的温度の高い100万度くらいのガスは「中高温銀河間物質」 (WHIM:warm-hot intergalactic medium)と呼ばれている。

コロラド大学ボルダー校のMichael Shull氏らのグループは、2012年、このWHIMに行方不明のバリオンが存在しているという仮説を発表していた。

続きはソースで

図:40億光年先のクエーサーから届く強力なX線のスペクトル分析から、途中に存在している中高温銀河間物質(WHIM)に含まれている酸素を検出した。その存在量は「行方不明のバリオン」の量に一致した (出所:ESA)
https://news.mynavi.jp/article/20180629-657217/images/001l.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20180629-657217/
images


引用元: 【宇宙】行方不明だったバリオン(宇宙の通常物質の1/3)を銀河間空間で発見

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2: 2018/07/01(日) 10:14:36.47 ID:WSnH8g2G
ダークマターがなかったら、宇宙はビックリップして、原子までもがバラバラになってしまうんだろ?
この宇宙の曲率が少しでもプラスかマイナスかで宇宙の運命はまったく変わるわけだ。

やはり神様がいらっしゃって、平坦な宇宙を保つためにダークマターを高次元から注入して、
秩序を保っているんじゃないかな。

神さまは存在し、常に人間を含めた宇宙の姿を見守っていると、今は102歳になった実家のおばあちゃんが教えてくれた。
祖母はクリスチャンサイエンスモニターの熱心な信者。
あたしはユダヤ教だけど。

32: 2018/07/01(日) 14:40:14.72 ID:ssslbD5j
>>2
神様というか、高次元の俺らは観測できないし干渉できないけどむこうからは出来る存在ならいそうだよな
例えるならスカイリムのキャラをいじくりまわすキモオタのようなもんだ。
実家のおばあちゃんに教えてやれ。
神とはキモオタだと

5: 2018/07/01(日) 10:43:37.01 ID:2b1iwfAV
酸素あるんやな。
宇宙コロニーで採集できる?

6: 2018/07/01(日) 10:45:39.64 ID:ngQ1YCIn
バイオリンかと思った

39: 2018/07/01(日) 15:35:55.13 ID:wQ3yO/ud
>>6
俺も

9: 2018/07/01(日) 10:50:29.57 ID:3LPmAtcX
いままで無かったところに物質が見つかったんだよね
そしたらまた重力地図を書き換えて推定やり直したら
ダークマターが減ってダークエネルギーましましだろう

37: 2018/07/01(日) 15:23:37.98 ID:F6pWVgo3
>>9
アホ言うな。元々あるのを見つけただけ
無いのなら無いんだから見つかることは無い

46: 2018/07/01(日) 16:38:38.68 ID:3LPmAtcX
>>37
行方不明だったのだから、そこにあると誰も思っていなかった
そこにあるはずのないバリオンが、ダーク○○の計算に組み入れられていたはずも無い
という意味
バリオン全体の30%の在り処が不明→判明だから再計算必至

10: 2018/07/01(日) 10:50:48.58 ID:of7pwACu
宇宙の通常物質ってほとんどが水素とヘリウムだと思ってたけど
酸素が全体の1/3もあるってこと?なんか多すぎる気がする

11: 2018/07/01(日) 11:02:24.42 ID:nfvRG0Ln
これを複数のクエーサーでやれば確度が上がる、よね?
迷子のバリオンについては概ね解決、って事でいいの?

14: 2018/07/01(日) 11:39:54.10 ID:5hpWb64p
バリオン
アリオン
ルミオン

80: 2018/07/02(月) 20:35:25.77 ID:AnBFBIqu
>>14
つまり宇宙はトヨタなんだな

18: 2018/07/01(日) 12:21:04.75 ID:spHOVW48
想像も数打ちゃ当たる

28: 2018/07/01(日) 14:04:54.09 ID:nnvkveC9
フィラメント部分に含まれているガスの温度は数千度から数百万度までと幅があり、
このうち比較的温度の高い100万度くらいのガスは「中高温銀河間物質」

なんでそんなに高温のガスがあるのかいな?ほとんど太陽並みじゃないのか?
(太陽は表面温度は6千度程度、中心が1500万度ぐらいといわれている。)
エネルギーの放射をするのにそれだけの温度が維持出来ているということは、
核反応が起きているということだね。

29: 2018/07/01(日) 14:21:27.19 ID:MImS0aTR
正体不明なのに、「存在する」事だけは分かってると言う事? なぜ分かるのだろう

38: 2018/07/01(日) 15:27:57.24 ID:F6pWVgo3
>>29
バリオンの正体は分かっている
だからバリオンと呼んでいるわけでね

65: 2018/07/02(月) 01:35:45.71 ID:9/SfmkgR
>>29
>正体不明なのに、「存在する」事だけは分かってると言う事? なぜ分かるのだろう

まず、相対性理論の方程式とその特殊状態であるニュートンの万有引力の方程式が基になっている
この方程式をいじくり廻して、変形させた数式による予言(?)と間接観測結果が合うので、
存在は判るが、正体を突き詰めるまでの観測結果がないので正体不明

一般相対性理論のアインシュタインの方程式をこねくり回して変形させたフリードマン方程式
というのがある
これを更に単純な形にした式の項目に、バリオンとダークマターとダークエネルギー(or宇宙定数)がある
そして、最近の観測結果を方程式に入れて計算すると、バリオン、ダークマター、
ダークエネルギーの割合が出てくる

ダークマターの存在傍証としては、銀河の運動状態と重力レンズ効果がある
銀河の運動状態はレコードのような個体の円盤が廻るように全体が等角速度で動いている
この運動と観測されてる恒星分布=質量分布をニュートン方程式に当てはめると、
銀河の外側になるほど圧倒的に質量不足になる
その不足質量を穴埋めするのに想定するのがダークマターで、
正体は、色々推定されてるが決め手はない

重力レンズは、大きな質量(天体)があると光が重力で曲がり、
天体の後にあるものが見えるというもの
銀河団の後に同一天体が複数個に見える事例があり、
その光の曲がり具合を計算的に合わせるには、ダークマターの質量が必要になるというもの

ダークエネルギーは、宇宙の膨張速度の精密観測で、膨張が加速してることが判り、
この加速膨張の方程式的辻褄合わせに「宇宙定数」というのが有効に働くが、
「宇宙定数」でなくても、圧力と密度の比の値が負なら
「宇宙定数」と同等の効果があり、その場合の仮想エネルギーがダークエネルギー
「宇宙定数」とダークエネルギーは、同等効果の違う存在で、
ダークエネルギーがあれば(見つかれば)相対性理論の破綻とも言われ、
ダークエネルギーが見つからず「宇宙定数」を必用とするなら、
「宇宙定数」の実体が問題になる

難しい...
学者さんは、これを観測値と数式で導き出す

73: 2018/07/02(月) 03:19:22.94 ID:4TdBjdsX
>>65
解説ありがとう
宇宙はまだまだ分からない事だらけか

36: 2018/07/01(日) 15:01:47.28 ID:SzgeXcyB
ミノフスキー粒子のことか。

48: 2018/07/01(日) 16:57:00.67 ID:W2DDfU2A
素粒子方面からのダークマターの解決はだんだんありえなくなってきたな

51: 2018/07/01(日) 18:18:34.36 ID:L8i0OeRG
時間とか空間がE=mc2みたいにエネルギーに換算できるとか言う落ちだったりして

57: 2018/07/01(日) 21:28:30.88 ID:TRKjju0k
全バリオン(通常物質+ダークマター)のうち通常物質の行方が把握できたってことでしょ

59: 2018/07/01(日) 21:58:28.48 ID:TRKjju0k
全物質(ダークマター+物質)だな

75: 2018/07/02(月) 12:37:16.37 ID:7XcNQTWC
宇宙の曲率と宇宙内のエネルギーや物質の総量に関係があるから曲率を求めれば総量が求まる
バリオン+ダークマターの量は背景放射の観測から求まるから総量からそれを引けばダークエネルギーの量も求まる

77: 2018/07/02(月) 14:58:23.17 ID:vOvzoAvx
クォークはなんとなくわかってきたけどバリオンとなるとさっぱりわからんなあ~~

78: 2018/07/02(月) 15:40:00.27 ID:DoiP64Rg
網目構造は銀河が網に沿って配列してるから見かけ上網目に見えてただけじゃなくて
実際に物質が詰まってたと言うこと?

84: 2018/07/02(月) 21:50:27.18 ID:9/SfmkgR
>>78
>網目構造は銀河が網に沿って配列してるから見かけ上網目に見えてただけじゃなくて
>実際に物質が詰まってたと言うこと?

Yesと言ってもNoと言っても両方とも間違いではない
その種の事を研究してる天文学者的には、何も無い「無」の空間ではなく物質があるという話
一般人の感覚的には、実質「無」と言えるなにもない真空で物質が詰まってるとは言えない状態

地球に近いところで太陽系の最外縁部にオールトの雲と言われてる塵や氷がある
領域が想定されている(観測的には未発見)
遠い所では、古い星の残骸で将来新しい星の元になるガス星雲は宇宙空間の中では、
比較的に物質密度が濃い
それでも、地球・地表上で人が真空ポンプで作れる真空状態より物質密度が低いとされている
今回問題になってる領域は、それらの場所よりも更に物質密度は低いと思われ
・・・星雲並みに物質があったら、その向こう側が判らない
そんな訳で、本当に何もない空間ではないが、実質上は無に限りなく近い

85: 2018/07/02(月) 22:08:58.47 ID:y6UlAGV3
>>84
横からだしスレとは関係ないけど、昔からの疑問がスッキリした気がする。

数万度のガスの領域と言っても、人間からしたら極寒なのか宇宙船は溶けてしまうのか?とか……
遠くから見れば、地球のある太陽系はオリオン大星雲みたいな中にあるかもしれない(勝手な想像)とか疑問だったんだよね。スカスカなら、星雲の中に存在しても分からないんじゃないかって。

79: 2018/07/02(月) 20:13:33.90 ID:zrrdf805
いつも思うけど、聖書とかの神って他の星から地球にやって来た宇宙人のことじゃないのかな?
当時は空から降臨すれば神だって思うんじゃないの?

53: 2018/07/01(日) 20:48:21.89 ID:yrf9CDl2
スペクトル分析どんだけ有能なんだよ