やっぱり物理が好き

素粒子物理や数学の勉強記録、海外滞在記、その他徒然日記
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 先日、ダークマター(dark matter、暗黒物質)の宇宙における3次元分布図が、国立天文台のすばる望遠鏡と米ハッブル宇宙望遠鏡からの観測によって明らかにされましたね。「暗黒物質の分布と銀河の分布はほぼ一致」という点が、なかなか興味深いところです。

 そこで、一般向けに簡単なダークマターの解説をちょっと書こうと思います。

 ダークマターとは、そもそもなぜ”ダーク”なのでしょう。

 ダークマターは、光=電磁波と相互作用しない物質なため、直接観測することができません。それでは、どうやって観測するのかというと、重力との相互作用を利用します。具体的には、重力レンズの効果を用います。重力レンズとは、一般相対論的な効果で、簡単にいうと重力によって光が曲げられることに由来する現象です。
 もともとダークマターの存在を指摘されたのも、見えない(観測できない)のに、そこに物質が存在する(重力の源がある)かのような銀河団の動きによるものでした。

 電磁波と相互作用しないことはわかっているので、逆に、ダークマターの候補としては、素粒子の中で電磁気力と相互作用しないものが挙げられることになります。素粒子論的なダークマターの候補は、そうやって研究されます。

 現在の宇宙を構成するエネルギーのうち、22%がダークマターであることがわかっています。全体の構成分布としては、WMAPの3年データによると、このような比率になっています。

WMAP3year

 ちなみに、現在私が旦那と共同研究を進めている仕事は、あるモデルにおけるダークマターの存在量を求めるというものです。昨年中に論文にできなかったので、今年こそは論文にしないと。

 上図で宇宙の74%を占めるというダークエネルギーの問題も面白そうですね。個人的にいろいろと思うところはあるのですが、実際に仕事に結びつけるのは難しそうです。いまのところ、どうアプローチしたらいいか、わからないといった状態(ちょうどいい代数があれば一気に研究できるのですが)。いずれは、そっちの研究もしたいところです。

 ダークマターやその他の宇宙論に関しては、一般向けよりはちょっと難しいかな?くらいのレベルですが、

なっとくする宇宙論
『なっとくする宇宙論』 二間瀬敏史著(講談社)

が個人的には気に入っています。ちょっとしたことだったら、これで足りています。数式も適度に載っていて、わかりやすいです。

 ダークエネルギーに関しての一般向けの本は、岩波科学ライブラリーの

『宇宙を支配する暗黒のエネルギー』 千葉剛著(岩波書店)

あたりが、わかりやすくて面白いと思います。薄いからさくっと読めますね。

 興味のある方は、上の2冊を読んでみてください。『なっとくする宇宙論』は、一般向けとしてはちょっと難しいかもしれませんが……
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あけまして おめでとうとう ございます 
      今年もよろしく おねがいします   

さとみさん、旦那様、お久しぶりです。お元気でしょうか。僕は新年会飲み過ぎてうつ気味でした。今日復活です^^

いつのまにかそんなデータが出てたのですね。知りませんでした^^;

そうすると、銀河と銀河の間はほとんどダークエナジーだけなんですね。というか、ダークエナジーってなんでしょう。。。(こんなことも知らない僕って..T_T)
2007/01/12 22:53 URL by 義太郎 [ 編集] Pagetop△
こんにちは。たいへん勉強になりました。
「ダークマター」で論文を書かれているとはタイムリーですね。
成功をお祈りしております。

私たちに直接縁の有るatomsがたった4%だなんて、この宇宙は私達にとっては「スカスカ」なんですね。

ニュートリノにとっても私たちの世界は「スカスカ」に感じている訳だし、お互い「スカスカ」に、思い思われ(ふりふられ、じゃないけど…)これってある意味、…相対性?

スカスカ相対性原理
なんちゃってね。

外国に行かれても記事の更新してくださいね。♡
今年も宜しくお願いいたします。
2007/01/13 10:40 URL by はっしー帝國 [ 編集] Pagetop△
◆義太郎さん
明けましておめでとうございます!!^^
本年も、私と当ブログ(あ、あといずれは旦那も♪)よろしくお願いいたします!
飲みすぎでうつ気味……身体には気をつけてくださいね。^^;

新聞とかとってないんですが、代わりにYahoo!トピックスなどを
まめにチェックするようにしています。
そこで数日前に掲載されていました。
あ、それともWMAPの3年データのことかな?
そちらのほうは、
http://feynman777.blog14.fc2.com/blog-entry-210.html
にもリンクはってありますので、参考にしてみてください。^^

ダークエナジーに関しては、別記事で解説しようかと思ってました(笑)
簡単に言えば、かつてアインシュタインが自分の間違いとして捨てた
宇宙項(cosmological constant)と、ほぼ同義です。
宇宙論のお話だから、知らなくても構わないかも。^^;
素粒子の現象論として宇宙論チックなことも興味があったら、
上の記事で紹介した『宇宙を支配する暗黒のエネルギー』なんかは、
一般向けですし、とりあえず勉強するのにお勧めですよ♪^^


◆はっしー帝國さん
3次元的な分布とは、私らの研究はあまり関係はないのですが、
ダークマターつながりということで、タイムリーですよね。^^

「ニュートリノにとってもスカスカ」って、面白い見方ですね!!
でも、まったくそのとおりですよね!
なるほど~
私たちにとっては、まだ電磁気力(=光)を感じるからいいけど、
ニュートリノはそれすら感じないから、もっとスカスカに見えてるんでしょうね。

力のことを素粒子論ではふつう「相互作用」といいますが、
相互作用を感じなかったら、文字通り”相互”にスカスカなんですね。
スカスカ相対性原理(笑)

はい、外国からも更新していきますので、よろしくお願いいたします!
今年は更新頻度を上げるぞ!と思っていたのに、
すでに更新日がスカスカになってますね……^^;
2007/01/13 11:19 URL by さとみ [ 編集] Pagetop△
しなやかな技術研究会のつねとうと申します。
 ブログ村を使い始めて、トラックバック・コミュニティのエネルギーのテーマに、併設のソフトエネルギーというブログなどから、TBを送らせていただいています。当方は、自然エネルギー屋で、事業協同組合のメンバーとして普及促進活動の一環として、ブログを運用しています。結果、物理屋さんが設定されたテーマ「エネルギー」をご利用させていただいています。
 ところで、ダークマターについてのエントリーからトラックバックも送らせていただきました。リサ・ランドールさんの邦訳がでるのを楽しみにしています。今後ともよろしくお願いいたします。まずは、ご挨拶まで。
 
2007/03/02 09:52 URL by t_t [ 編集] Pagetop△
◆t_tさん
はじめまして、t_tさん。
お返事大幅に遅れてしまって、申し訳ありません。

トラックバック・コミュニティの「エネルギー」ご活用ありがとうございます。
私が設定したテーマというわけではないのですが、
管理だけさせていただいています。
(誰かが設定したテーマじゃなく、もともとブログ村にあったテーマです)

ランドールの本、早く邦訳出るといいですね!
2007/03/09 04:46 URL by さとみ [ 編集] Pagetop△
このコメントは管理者の承認待ちです
2010/09/09 15:58 by [ 編集] Pagetop△
ありがとうございます。











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ダークマター
新年の科学ニュースと言えばこれでんな。 暗黒物質の分布、銀河そっくり 誕生と進化 アマチュアサイエンティスト2007/01/16 13:10
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