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私たちの銀河の中心は暗黒物質の粒子で満ちている可能性があります

天の川銀河の中心ではガンマ線が驚くほど高濃度で出現する 私たちの銀河の中心が奇妙な動きをしていますが、それは暗黒物質のせいかもしれません。 2009 年、フェルミ ガンマ線宇宙望遠鏡の観測により、天の川銀河の中央から驚くほど高濃度のガンマ線が放出されていることが明らかになりました。この現象は銀河中心ガンマ線過剰 (GCE) と呼ばれています。現在、シミュレーションは、これらのガンマ線が暗黒物質粒子の消滅から発生する可能性を示唆しています。 GCE の原因についての議論は、最初に発見されて以来激化しており、長年にわたって 2 つの主な説明が明らかになってきています。 1つ目は、強力な放射線を発射する高速回転する中性子星であるパルサーのまだ観測されていない個体群から発生した可能性があるということだ。 2番目の説明は、長い間暗黒物質を構成する主な候補とされてきた弱相互作用大質量粒子（WIMP）に由来する可能性があるというものだ。これらの粒子は通常の物質の粒子とはほとんど相互作用しませんが、それらのうちの 2 つが偶然衝突すると、それらは消滅し、ガンマ線のバーストが発生します。 近年、暗黒物質の説明は人気がなくなっていますが、その理由の一部は、WIMP を直接検索しても何も見つからなかったことです。 「非常に慎重な調査にもかかわらず、暗黒物質の存在を示す直接的な証拠が不足していることを考慮すると、暗黒物質の解釈にはより高い立証責任が求められます」とキングス・カレッジ・ロンドンのジェフ・グルーブ氏は言う。 この解釈が後回しになっているもう 1 つの理由は、銀河の中心にある暗黒物質は球形であると予想され、GCE は球形ではなく、むしろ中央で平らになっているためです。しかし、メリーランド州のジョンズ・ホプキンス大学のジョセフ・シルク氏らによる新しいシミュレーションは、それが結局問題ではない可能性を示している。 これらのシミュレーションでは、GCE に関する以前の研究よりも詳細に天の川の歴史が考慮されました。 「数十億年前、私たちの銀河が多数の小さな銀河との合併を経験し、それらが暗黒物質をもたらしたことはわかっています」とシルク氏は言う。 「その歴史の帰結として、正気で銀河の中心が球面対称であるとは誰も予想しなかったでしょう。」 結果はそれを裏付け、GCEの形状と一致する暗黒物質の押しつぶされた分布をもたらしました。これにより、暗黒物質の解釈が再び議論の対象に戻ります。しかし、謎はまだ解決されていません。パルサーも依然として有力な説明です。 「せいぜい状況が曖昧なままです」とグルーブ氏は言う。 現在私たちが保有しているガンマ線観測所は、この 2 つの説明を区別できるほど強力ではありませんが、カナリア諸島とチリで建設中で 2026 年に観測が開始される予定のチェレンコフ望遠鏡アレイ観測所を使えば、この問題を解決できるはずです。 「ある意味、我々が暗黒物質を大量に発見した可能性は50パーセントありますが、これを解明するには新しい望遠鏡が必要になります」とシルク氏は言う。もし GCE が暗黒物質によるものであれば、それは宇宙を結びつけているこの奇妙で謎めいた物質を理解するこれまでにない最高の機会となるでしょう。 トピック: #私たちの銀河の中心は暗黒物質の粒子で満ちている可能性があります