スーパーコンピュータによる、宇宙初期から現在にいたる世界最大規模のダークマターシミュレーション

2015年05月05日

カテゴリ:
宇宙
科学

1: 2015/05/04(月) 02:23:28.67 ID:???.net

2015年5月 1日
千葉大学、東京経済大学、愛媛大学、東京大学、文教大学による研究グループは、理化学研究所計算科学研究機構のスーパーコンピュータ「京（けい）」と、国立天文台の「アテルイ」を用いた、宇宙の構造形成の大規模シミュレーションを行いました。

一番規模の大きい計算は約5500億体ものダークマター粒子の重力進化を1辺54億光年もの広大な領域において計算した、世界最大規模のシミュレーションです。
これにより、宇宙初期から現在にいたる約138億年の間にダークマターが作り出す宇宙の構造とその進化過程を、従来よりも格段に良い精度で明らかにしました。
このシミュレーション結果は、今後得られる大規模な銀河サーベイ観測と比較することで、宇宙の進化の解明のために役立てられます。

本成果は、『日本天文学会欧文研究報告』電子版に5月1日に掲載されます。

シミュレーションで得られた、宇宙誕生から138億年後（現在）の構造。一辺が約54億光年に相当し、その一部を順に拡大して表示しています。
右下はこのシミュレーションで形成した一番大きい銀河団サイズのダークマターハローです。
多くのハローが形成され、その中心には銀河が、さらに銀河中心にはブラックホールが存在していると考えられます。
(オリジナルサイズ（1.2MB）http://www.nao.ac.jp/contents/news/science/2015/20150501-aterui-full.jpg)
詳しくは、スーパーコンピュータによる、宇宙初期から現在にいたる世界最大規模のダークマターシミュレーション（PDF）をご覧ください。
http://www.chiba-u.ac.jp/general/publicity/press/pdf/2015/20150501_1.pdf

http://www.nao.ac.jp/news/science/2015/20150501-aterui.html

引用元: ・【天文】スーパーコンピュータによる、宇宙初期から現在にいたる世界最大規模のダークマターシミュレーション

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ダークマターの「雲」にずれ、実在の証拠か

2015年04月22日

カテゴリ:
宇宙
物理

1: 2015/04/20(月) 12:13:59.77 ID:???.net

ダークマターの「雲」にずれ、実在の証拠か | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/041700055/

画像
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/041700055/ph_thumb.jpg
NASA/ESAのハッブル宇宙望遠鏡が撮影した、融合する4つの銀河の画像。そのうちの1つの銀河を取り巻くダークマターの「ハロー（かたまり）」の分布が銀河とずれているように見え、ダークマター粒子が実在する証拠である可能性が出てきた。（PHOTOGRAPH BY ESO）

　天文学者は80年近く前から、宇宙を満たす謎めいたダークマターの正体を明らかにしようと努力してきた。彼らがダークマターの概念を思いついたのは、銀河の運動を観測すると、宇宙の質量が目に見える星や銀河の質量だけでは説明できないほど大きいように見えるからだ。彼らはこの物質を、ビッグバンの際に大量に生成した、重力には関わるもののどうやっても目に見えない素粒子だろうと推測した。天文学者はこうした素粒子を直接観察できていないため、ダークマターは基本的にまだ理論上の存在である（参考記事：「謎に満ちた見えない宇宙」）。

　今回、ハッブル宇宙望遠鏡と超大型望遠鏡VLT（チリ）を使って行われた新たな観測により、ダークマターの正体について決定的な手がかりが得られた可能性がある。『Monthly Notices ofthe Royal Astronomical Society』誌に掲載された論文によると、エイベル3827という地球から約14億光年の彼方にある銀河団のダークマター粒子は、重力以外の力を感知しているという。

　この観測で実際に検出されたのはダークマターの異常な分布だ。通常、ダークマターは銀河を取り巻く巨大な「ハロー（かたまり）」を形成している。私たちの銀河系でも例外ではない。

銀河系は猛スピードで回転しているので、ダークマターの大きな重力でつなぎ止められていなければバラバラに飛び散ってしまうはずだ。けれども、エイベル3827銀河団にある1つの銀河は、ダークマターハローの中心と銀河自体の中心が約5000光年もずれていた。

　宇宙では5000光年などたいした距離ではないが、一部の理論家が主張するようにダークマター粒子が重力にしか反応しないのなら、この距離はゼロでなければならない。

　理論家の中には、ダークマターは重力以外の力も感知するはずだと予想する者もいる。20年ほど前から、ダークマターは「WIMP（weakly interacting massive particles：（相互作用が〈電磁相互作用と比べると〉弱くて重い粒子）」であると考えれば、その性質をうまく説明できるという説が有力になってきている。WIMPは、重力だけでなく、原子核のβ崩壊などを引き起こす、いわゆる「弱い力」も感知するとされている（WIMPの参考記事はこちら）。

　今回の発見は、ダークマターがWIMPからできていることを示す最初の経験的な証拠となるかもしれない。研究チームを率いたダラム大学（英国）計算宇宙論研究所のリチャード・マッシー氏は、検出されたダークマターの雲のずれをうまく説明するには、この雲がエイベル3827の中心にあるもうひとつのダークマターの雲の中を通り抜けているところだと考えればよい。

続きはソースで

文＝Michael D. Lemonick／訳＝三枝小夜子

引用元: ・【天文学/素粒子物理学】ダークマターの「雲」にずれ、実在の証拠か

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暗黒物質の可能性を補強　宇宙基地ＡＭＳで粒子観測

2015年04月18日

カテゴリ:
宇宙
科学

1: 2015/04/16(木) 01:44:56.64 ID:???.net

http://img.47news.jp/PN/201504/PN2015041501002029.-.-.CI0003.jpg
　宇宙の謎の一つ「暗黒物質」からのシグナルを捉えた可能性があるとする従来の成果を補強するデータを得たと、欧州合同原子核研究所（ＣＥＲＮ）などの国際チームが１５日、発表した。

国際宇宙ステーションで粒子を観測した結果で、チームは解明に向けさらにデータを蓄積する。

続きはソースで

ＫＹＯＤＯ
http://www.47news.jp/CN/201504/CN2015041501001809.html

6: 2015/04/16(木) 02:07:41.84 ID:???.net

別ソース

「暗黒物質」の痕跡か　宇宙で粒子観測、国際チームが新データ　
宇宙の謎の一つ「暗黒物質」からのシグナルを捉えた可能性があるとする従来の成果を補強するデータを得たと、欧州合同原子核研究機関（ＣＥＲＮ）などの国際チームが15日、発表した。国際宇宙ステーションで粒子を観測した結果で、チームは解明に向けさらにデータを蓄積する。

　ステーションに設置されているＡＭＳという装置で観測。暗黒物質は宇宙の質量の一部を占めるとされる物質で、未知の素粒子との見方が有力視されている。
直接検知できないが、宇宙空間を飛び交う他の粒子を捉えて痕跡を調べている。

　この日発表した最新データによると、４年間で600億個以上の粒子を観測した。
分析の結果、マイナスの電荷を持つ陽子である「反陽子」が理論上の予測より多かった。暗黒物質同士が衝突すると反陽子ができると考えられており、過剰な反陽子は暗黒物質が原因とみてもおかしくないとしている。

続きはソースで

〔共同〕
日経新聞

http://www.nikkei.com/article/DGXLASDG15H8G_V10C15A4CR8000/

引用元: ・【宇宙】暗黒物質の可能性を補強　宇宙基地ＡＭＳで粒子観測

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欧州の大型加速器が運転再開暗黒物質作成へ

2015年04月07日

カテゴリ:
宇宙
科学

1: 2015/04/06(月) 02:12:57.07 ID:???*.net

　欧州合同原子核研究所（ＣＥＲＮ、スイス）は５日、世界最大級の素粒子実験装置である１周２７キロの円形加速器ＬＨＣの運転を再開したと発表した。

万物に重さを与えるヒッグス粒子を発見した後、さらなる発見を目指し２年にわたり改修していた。

　改修により従来の約２倍のエネルギーで実験できるようになる。宇宙を満たす暗黒物質を人工的に作り、正体に迫れるか注目が集まっている。

　当初は３月中に再開する予定だったが、直前の試験中に極低温の超電導磁石の接続部がショートし、調査や修理に時間がかかっていた。
本格的な実験を６月にも始め、約３年間続ける。

http://news.livedoor.com/article/detail/9973014/

引用元: ・【国際】欧州の大型加速器が運転再開暗黒物質作成へ

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銀河団衝突でも、ダークマター同士はすり抜ける - ハッブル、チャンドラ観測

2015年04月03日

カテゴリ:
宇宙

1: 2015/03/31(火) 23:34:14.88 ID:???.net

掲載日：2015年3月30日
http://www.astroarts.co.jp/news/2015/03/30darkmatter/index-j.shtml

　スイス・ローザンヌ連邦工科大学のDavid Harveyさんらは、ハッブル宇宙望遠鏡とX線天文衛星「チャンドラ」の観測をもとに、銀河団同士の衝突現場72箇所における銀河、高温の銀河間ガス、ダークマター（正体不明の重力源）の分布を調べた。その結果、ダークマターは銀河と離れずに分布していることがわかった。

　これまでの研究で、銀河団同士が衝突するとガスはぶつかって動きを妨げあう一方で、銀河そのものはあまり影響を受けずにそのまま進むことがわかっている。

　ダークマター同士の相互作用が弱いという研究結果は「弾丸銀河団」の観測からも得られていたが、（参照：「ふるいにかけられたダークマター」http://www.astroarts.co.jp/news/2006/08/29dark_matter/index-j.shtml）多数の銀河の観測から同じ結果が得られたことでその確実性が増した。

続きはソースで

<参照>
HubbleSite - NewsCenter - Hubble and Chandra Discover Dark Matter Is Not as Sticky as Once Thought (03/26/2015) - The Full Story
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/10/full/

The nongravitational interactions of dark matter in colliding galaxy clusters
http://www.sciencemag.org/content/347/6229/1462

引用元: ・【宇宙】銀河団衝突でも、ダークマター同士はすり抜ける - ハッブル、チャンドラ観測

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タグ：: #銀河; #衝突; #高温; #ガス; #ダークマター; #重力; #影響; #X線; #ハッブル宇宙望遠鏡; #NASA

【マジ？】ダークマターは粒子ではなく流体の可能性

2015年03月28日

カテゴリ:
宇宙
科学

1: 2015/03/27(金) 13:27:43.77 ID:???*.net

科学者たちは10億光年以上先で衝突中の銀河団におけるダークマターの分布を調べた。
その結果は、ダークマターがこれまで考えられていたような「粒子」ではないことを示唆している。

ダークマターが粒子だとすると、ダークマター粒子は、それ自体を透過するようにみえる。
このためダークマターは「風」のような流体である可能性が出てきた。
あるいは、ダークマターはそもそも存在していないのかも知れない。
「ダークマターは思った以上に奇妙なもののようだ」と研究者は言う。

続きはソースで

（画像）衝突する銀河団でのダークマターの分布（青色で示した部分）
http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2015/03/26/17/2704BF3700000578-3013284-Researchers_in_Switzerland_and_the_UK_mapped_dark_matter_in_clus-a-90_1427392535206.jpg
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3013284/Is-dark-matter-FLUID-Mystery-particles-mapped-galaxy-clusters-results-suggest-not-particles-all.html

引用元: ・【宇宙】ダークマターは粒子ではなく流体の可能性

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