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私たちは暗黒物質の最初の兆候を見たばかりかもしれません

天の川の外側からの謎の放射線は暗黒物質の兆候である可能性があるミート/シャッターストック 天の川銀河の外側の領域全体に広がっているように見える説明のつかない輝きは、暗黒物質が何でできているかを知る最初のヒントになる可能性があるが、天文学者らはそれを確実に知るには時期尚早だと主張している。 暗黒物質は宇宙の全質量の 85 パーセントを占めると考えられていますが、物理学者はこれを構成する粒子を検出できませんでした。 暗黒物質の有力な候補の 1 つは、弱相互作用大質量粒子 (WIMP) と呼ばれる幽霊のような物体です。これらの仮説上の粒子は、通常の物質とほとんど相互作用しないため、検出するのが恐ろしく難しいが、理論家らは、粒子が時折自己消滅して消滅し、ガンマ線の形で高エネルギー放射線の閃光を生成するはずだと予測している。 もし、その重力が示唆するように、暗黒物質が銀河全体に分布しており、それも WIMP で構成されているのであれば、WIMP が自己消滅する際に発光するのが見えるはずです。天文学者たちは、私たちの銀河の中心からの異常に過剰なガンマ線放射がこの信号である可能性があるかどうかについて10年以上議論してきましたが、証拠はまだ決定的ではありません。 現在、東京大学の戸谷友則氏は、NASAのフェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡による15年間の観測を利用して、ハローとして知られる天の川銀河の外側部分から来るそのような信号を検出した可能性があると主張している。 戸谷氏はまず、星、宇宙線、天の川の上下に見られる放射線の大きな泡などの既知の発生源に基づいて、この地域にどれだけのガンマ線放射線があるはずなのかのモデルを作成しました。次に、フェルミ望遠鏡で観測された量からこの放射線を差し引いたところ、約 20 ギガ電子ボルトのエネルギーを持つガンマ線の輝きが残っていることがわかりました。 このエネルギーを持つガンマ線信号は、WIMP が持つと予測されるエネルギー範囲で粒子が自己消滅することから生じる信号と一致すると戸谷氏は言う。同氏は、ガンマ線スパイクが暗黒物質から来ていると断定するには時期尚早であることを認めながらも、この信号は「これまでに知られている暗黒物質からの放射線の中で最も有望な候補」であると述べている。 「研究は暗黒物質信号を検出する目的で始まったにもかかわらず、私はそれを宝くじに当てるようなものだと考えていました。ですから、最初に信号らしきものを見つけたときは、懐疑的でした」とトトーニ氏は言う。 「しかし、時間をかけて注意深くチェックし、それが正しいと確信したときは、鳥肌が立ちました。」 アヌシーにあるフランス国立科学研究センターのフランチェスカ・カロリー氏は、「これは確かにさらなる研究に値する結果だが、今確固たる結論を出すのは時期尚早だろう」と語る。暗黒物質以外の天の川銀河のすべてのガンマ線源のモデルを正確に作成することは困難であり、トトーニ氏はモデルのストレステストを徹底的に行っていないと彼女は言う。 フランスのソルボンヌ大学のシルビア・マンコーニ氏は、結果は徹底的にテストされておらず、信号が本物かどうかを正確に判断するには、より洗練されたモデルが必要であることに同意します。また、矮銀河など他の発生源からのそのようなガンマ線信号は観測されていないため、その矛盾を説明する必要があるだろうと彼女は言う。 ガンマ線が他のものから来ていないことを確認するには、電波やニュートリノなど、他の多くの放射線源を調べる必要があるだろうと、英国ダラム大学のアンソニー・ブラウン氏は言う。 「それはある角度からしか見ていないのです」と彼は言う。 「暗黒物質には、できるだけ多くの高品質のデータが必要です。」 CERN とモンブラン、暗黒物質と凍結物質: スイスとフランス ヨーロッパの素粒子物理学センターである CERN に驚かされる準備をしてください。CERN は、魅力的なスイスの湖畔都市ジュネーブの近くに位置し、有名な大型ハドロン衝突型加速器を研究者が運用しています。 トピック: #私たちは暗黒物質の最初の兆候を見たばかりかもしれません