宇宙における暗黒物質の地図作成

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • 研究チームは、銀河における重力レンズ効果を用いて暗黒物質を地図化しました。
  • 暗黒物質の存在は、銀河の画像の歪みによって確認され、その目に見えない存在を示しています。
  • 結果により、宇宙の3次元地図が作成され、未知の素粒子の研究に新たな道が開かれました。

宇宙における暗黒物質の地図

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緊急事態!

すべてのメディアが報じたように、目に見えないものを地図にした。ジャン=ユル=メイリエと彼のチームは、銀河の画像に重力レンズ効果が及ぼす影響をもとに、それが観測されていない物質によるものであると考え、宇宙の一部の3次元地図を初めて描いた。その結果、研究室では活気に満ちている。宇宙物理学者たちはこの取り組みに刺激され、すべてのモデルに暗黒物質を組み込もうとしている。理論物理学者たちは、彼らの想像から生まれた最も奇妙な粒子、例えば「ニュートラリノ」などの新たな用途を見出している。すべての研究者たちは、6月13日から15日にかけてモンペリエ大学で開催される会議に集まり、宇宙素粒子専門の研究施設の設立可能性について議論する予定である。その施設はINSU(宇宙科学研究所、CNRSの部門)によって支援される見込みである。

...................以下に、有名な地図:

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同じもの、断面図:

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J.P.Petitの記事、参照。

一般向けのバージョン本。

しかし、民衆の声は神の声である。2000年3月17日の『ル・モンド』紙の記事の再録。

もし暗黒物質が光の経路を曲げているのなら、それは存在するということだ。

遠くの銀河の画像の歪みは、目に見えない巨大な物体の存在を証明している。

何年もの間、天文学者たちは暗黒物質(宇宙の90%を占める物質)を明らかにしようとしてきた。その性質を説明する多くの仮説が提示されてきた:巨大な物体(褐矮星)や素粒子(ニュートリノ)。しかし、それらは説明に足りていない。したがって、この物質がまだ発見されていない理論的な粒子で構成されている可能性があると考えられている。

天文学者たちは明確に述べている:宇宙の90%の物質は、彼らの望遠鏡のレンズから逃れている。写真には銀河やそれらを構成する数十億の星、空を飾る暗いまたは明るい星雲、そしてその生成メカニズムが完全には理解されていない巨大なエネルギー閃光だけが現れる。(...)技術の進歩により、赤外線、紫外線、X線、ガンマ線の新たな窓が開かれた。最近では、ニュートリノの天文学も開かれた。これらの粒子は宇宙の質量に大きく寄与しているかもしれない。

...しかし理論家たちは、それでも、宇宙の大部分が天文学者のコミュニティにとっての経験の範囲(全体の10%)に過ぎず、彼らが満足するには十分ではないことを知っている。そのため、何年にもわたってこの有名な暗黒物質、つまり私たちの宇宙の主要構成要素を明らかにしようと努力してきた。パリ天文物理研究所のチームは、フランスの天文学者(CEAサクレ、カナダ・フランス・ハワイ望遠鏡(CFHT)、マルセイユ宇宙天文台)および外国の天文学者(カナダ、ドイツ、米国)と協力して、この世界への窓を開いた。その直前には、リチャード・エリス(ケンブリッジとカリフォルニア工科大学)率いるイギリスチームと、タイソン(ベル研究所、ニュージャージー)率いる米国チームが、これらの結果を部分的に確認した。...研究者はどうやって目に見えないものを克服し、暗黒物質の存在を確認したのか?重力の影響で、巨大な物質(太陽、銀河のアーム)の近くで光が曲がるという原理に頼った。この仮説は何度も検証されてきた。しかし、天文学者たちは、暗黒物質が密度が低く、大量に存在するものであると考えている場合、同じ効果が観測できるかどうか疑問に思っていた。もし可能であれば、この暗黒物質は見えないまま、その存在を露呈するだろう。

「宇宙的な乱視」
**「1991年、パリ天文物理研究所のジャン=ユル=メイリエは説明した。理論は、遠くの銀河などの物体が、その光の経路に巨大な暗黒物質の塊があるためにわずかに歪み、長楕円形の形を呈する可能性を予測していた。しかし、この宇宙的な乱視効果は、計算によれば非常に弱いため、検出するのは困難だった。」さらに、当時の研究者たちは、仮説的な測定を検証するための理論モデルや、それらを実現するのに十分な性能を持つカメラを持っていなかった。それ以来、CFH 12Kカメラが開発され、カナダ人ルドヴィック・ヴァン・ワーベークはこの研究プロジェクトに適した処理ツールを開発した。5年間、カナダ・フランス・ハワイ望遠鏡で撮影された約20万の遠方銀河を分析した結果、研究者たちはついに成功した。CFHTで撮影された空の背景の写真には、適切な処理を施した後、数多くの水色の小さな楕円が現れ、それらは銀河である。...この現象が銀河から放出された光の重力的影響によるものであると結論付けることはできるだろうか?「間違いなく」(...)、ジャン=ユル=メイリエは答えている。光の経路に物質が存在しない(つまり重力的影響がない)場合、銀河の楕円形も小さな円に見える。逆に、その場合、写真は小さな楕円で覆われる。さらに、重力的効果はこれらの銀河を整列させる傾向がある。まるで磁石が磁場に沿って鉄の粉を整列させるように。」

まだ知られていない粒子。
**これらのわずかな歪みと銀河の再構成は、光が透過する銀河の間の広がりのある、目に見えない物質のフィラメントによって曲げられることを示している。この物質の密度は低い(太陽や銀河団ほどではないが)、しかしその広がりが大きいため、その影響は感知できる。その範囲は1億から10億パーセク(1パーセクは3.36光年)である。比較すると、私たちの銀河の最大長は34,000パーセクである。...フランスのチームがコンピュータで再構成した3次元モデルでは、その影響は目を引く。このフィラメントの近くを通過する光は、常に方向を変える。これらのフィラメントは、空間を占める「グリュイエール」のような構造を形成している。この構造は宇宙の歴史を語り、その形成の初期条件を明らかにする。なぜなら、私たちの目には見えない暗黒物質は、星や私たちが構成されている物質(バリオン)とは異なる性質を持つからである。理論家によると、それはまだ発見されていない粒子(ウィップス、アキオン、超対称粒子など)で構成されている。...天文学者にとって新たな扉が開かれた。彼らは、2年以内にCFHTで導入される4倍大きいカメラ、メガカム(サクレのCEAが開発)を使って、その扉に突入する予定である。さらに遠い将来には、100台の1メートルの直径を持つ望遠鏡のネットワークを設置し、爆発的な星(超新星)に特化した米国のスナップサット衛星を打ち上げる計画があるが、暗黒物質の影響も追跡できる。

ジャン=フランソワ・オジェロー。

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これはそれほど明らかではない。1985年に、ジャン=ユル=メイリエを含む学生とともに、バーナード・フォルトはハワイの3メートル60の望遠鏡で、最初のCCDカメラを使って、アベル370銀河団で重力レンズ効果のアークを発見した。このチームは3年かけて天文界を説得し、この種の構造が「重力レンズ効果」に該当することを証明した。この仮説に基づく計算は、この目に見えない質量が銀河団の中心近くに存在する必要があると結論付けた。1989年、フォルトとメイリエは、この仮説に基づいて、この現象を生み出す目に見えない物質の地図を再構成する方法を考案した。しかし1994年、フォルトとメイリエは、別の銀河団の中心近くで「物体」を発見し、彼らの方法の有効性に疑問を投げかけた。これは、銀河の画像に歪みをもたらす目に見えない物質の「集積」であり、光を発する通常の物質の集積とは関係がない。彼らは困惑し、その写真を棚に上げた。しかし3年後、ジャン=ユル=メイリエは、アベル1942銀河団の近くで同じ現象を観測した(以下に写真あり)。この物体は他の機器と他の周波数で分析され、その周囲も検討された。今回は疑いの余地がなかった:メイリエ=フォルトの方法は、太陽の5×10^14倍の目に見えない物質の膨大な集積(観測されている最大銀河団と同等)の存在を示したが、それは完全に暗い領域に存在していた。

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バーナード・フォルトによるこの現象に関するコメント(『Ciel et Espace』、2000年6月号より):

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...問題なのは、天球のわずか0.01%に過ぎない領域を観測した観測者がすでにこの種の2つの物体を発見したということである。したがって、観測の増加により、この有名な暗黒物質の3次元地図を描くだけでなく、数百の「暗黒銀河団」や「黒い集積」が出現する可能性が高い。バーナード・フォルトがこのように名付けたものである。では、このように豊富な物質集積が、周囲の銀河やどこにでもあるガスには重力的影響を与えないのに、近接する光子には影響を与えるのはなぜか?...あるいは、2つの異なる物質が「別々の部屋」に存在する可能性があるのだろうか。異常な重力レンズ効果を「双子物質」の影響とみなすと、私たちの本『宇宙の半分を失った』(アルビン・ミシェル、1997年)に記載されている完全に異なる解釈に至る。したがって、アークは暗黒物質の集積ではなく、双子物質の分布に空洞があるためである。逆に、これらの「暗黒銀河団」は、双子物質の「塊」、初期の高温で「幾何学的に見えない」構造を示している。これを明確にするには、メイリエとフォルトが何年もかけて行った研究と同様の調査を再実施し、「目に見えないもの」の地図を再構築する必要があるが、その効果が異なった物質(非特異的または特異的)ではなく、双子物質によるものであると仮定する。この双子物質は、私たちの物質に対して、単に通常の粒子で構成されており、負の質量とエネルギーを持つものとして振る舞う。これは、CNRSで「通常の道を外れた」学生に与えられる「キマイラ」の資格を持つ学生にとっての魅力的なテーマである。

以下に、暗黒物質の支持者の最近の行動:

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および、双子物質の支持者の行動:

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