何とはなしに、きつねとコーラ。

管理人のきつねとその相棒のべっつりコーラが、日々の出来事について思ったことや感じたことをただ淡々と述べていくだけのブログ。

暗黒物質(ダークマター)の「宇宙嵐」、地球に襲来?一体何が……

ダークマターの嵐来る

……なにやら「宇宙ハリケーン」なるものが近づいてきているようです。

欧州宇宙機関(ESA)の天文衛星で、天の川銀河を観測している「ガイア」からのデータを調べた結果、一部の恒星がおかしな動きをしていることがわかったのですね。
「S1ストリーム」と呼ばれる恒星たちは大量のダークマター暗黒物質)を引き連れ、われわれの住む太陽系へと向かっているようです。
そしてこの嵐を防ぐ術は「ありません」。

……何のSF映画の話だと思ったのですが、実際の話でした。

詳しく見ていきましょう。


位置天文衛星ガイア

これは2013年12月19日にソユーズロケットで打ち上げられた欧州の宇宙望遠鏡なのですね。

恒星観測のために打ち上げられましたが、2014年7月からは「天の川銀河」の恒星を観測し、その動きを記録しているのですね。

天の川銀河」というのは私たちの住んでいる太陽系がある銀河で、直径はおよそ10万光年、厚さは一番分厚い中心が1万5千光年、薄い外側が1千光年の平たい円盤の形をしています。

数字が大きすぎてよくわかないですが、とりあえず「厚さ15~1センチ、直径1メートルの円盤」に喩えると分かりやすいかな。

棒渦巻銀河と呼ばれるタイプの銀河で、アルファベットのSのような形をしているのですね。

太陽系はこの銀河の中心から2万6千光年ほどの位置にあるのですね。

銀河とは

恒星
コンパクト星
ガス

ダークマター

……などの宇宙にある物質が重力によって集まりあったもので、ほとんどの銀河の中心には「超大質量ブラックホール」と呼ばれる巨大なブラックホールがあると考えられています。

活動銀河の場合はこのブラックホールの重力による位置エネルギーを動力として動いているのですね。

天の川銀河の場合、中心にはいて座があり、例にもれず超大質量ブラックホールがあるのですね。
このブラックホールは太陽の370万倍の質量があると言いますからものすごい重さですね。いて座に含まれているようです。

なるほどこの中心のブラックホールを挟んで反対側に6万光年行ったところにあの「金属の体を持つ獣」が住む惑星があるのですね。
金属生命体の世界も天の川銀河の中にあったのか……。そうか、そういうことか……。

この天の川銀河、ガイアの観測により既に10億個以上の恒星の正確な位置と動き、速度などがわかっているようです。


一部の恒星が逆走中

この天の川銀河の恒星の動きを、ガイアは観測していたわけなのですが、その中の一部の恒星が普通の恒星とは逆方向に動き、太陽系に向かっているということが分かったようです。

この動き自体はおそらくかなり昔からあったものと思われますが、ガイアで観測を行うことで初めて見えてきたのですね。

どうやら昔……数億年前、天の川銀河に小さな銀河「いて座矮小楕円銀河」が衝突したことが原因のようです。

衝突と言っても、銀河の中は殆ど隙間だらけなので実際に星同士がぶつかったわけではありませんが、銀河と銀河が近づいて重なり合う事を「衝突する」というのですね。

「いて座矮小楕円銀河」の衝突により、天の川銀河の星たちも一部は「いて座矮小楕円銀河」の重力の影響を受け、動きが変わったようです。

今回太陽系に向かってきている「S1ストリーム」と呼ばれる星たちはこの「いて座矮小楕円銀河」の一部とみられています。
この星たちだけが銀河をめぐるように動く恒星たちの中を逆走してきているのですね。

また、矮小銀河というものは普通の銀河よりも大量のダークマターを引き連れていることがあるようです。
太陽系に向かってきている星たちも例にもれずたくさんのダークマターと一緒なのですね。


ダークマター

何の気なしに今までスルーしていましたが……ダークマターについて書いていませんでした。

これはみんなの持つ負の感情の集合体で、過去に一度世界を滅ぼしかけたことがあるアレ……ではなくて。

存在しているだろうと言われてはいるものの、まだ実際には観測されていない物質のことなのですね。

宇宙の全ての質量は計算により求められていますが、それが目に見えている星などの物質だけの質量であると考えるとどうしても辻褄が合わないのですね。
そこで出てきたのが、「目には見えないけれども質量がある、何らかの物質が存在しているのではないか」という考えなのですね。

この「目に見えないがそこに存在している物質」を「ダークマター」……「暗黒物質」というのですね。

宇宙全体で恒星やガス、惑星などの普通の物質の質量の5倍もあると考えられています。

2013年3月にESAは宇宙を構成する全質量の割合を、宇宙望遠鏡「プランク」の観測データに基づいて求めたのですね。
それによると、

普通の物質     4.9%
ダークマター   26.8%
ダークエネルギー 68.3%

となったのですね。

宇宙は大きく分けるとこれらの物質からできているのですね。

それにしても普通の物質とダークマター以外にも「ダークエネルギー」というのがあるのですね……。
なんだか厨二病を発症しそうな名前ですが、これは宇宙の膨張に関わると言われているエネルギーのことなのですね。

宇宙は生まれてからずっと膨張を続けていますが、これに拍車をかけているのがダークエネルギーなのだそうです。
ダークエネルギーはマイナスの重力となって宇宙に働きかけているのですね。

「反重力」……とは関係ないのかな。

いやむしろエネルギーという位置づけからあの地球を救いに行く最後の一隻の宇宙戦艦の動力となっているエネルギーを思い出すのですが、その辺りの関係はどうなのだろう……。

ダークエネルギーはその名の通りエネルギーであり、質量ではありません。
ですがアインシュタイン相対性理論により、今では質量とエネルギーは形が違うだけで実は同じものだということが分かっているので、これも質量として考えていいのですね。

有名な「E=mc²」の公式によりダークエネルギーを質量に換算すると、全宇宙の質量の68.3%となるのでしょう。

それにしても68.3はすごい量だ。
宇宙全体の膨張に影響を与えるのですからそれくらい膨大なエネルギーが必要なのでしょう。

ダークエネルギーと違ってダークマターは物質です。

ただしこういう名前の物質があるのではなく、種類のちがう目に見えない物質全部をこう呼んでいるのですね。

岐阜県神岡鉱山の観測施設で有名な素粒子ニュートリノ」や、存在が仮定されているもののまだ実際に確認されていない素粒子アクシオン」もダークマターの一種だと考えられています。

そうだとすると「ニュートリノ」は実際に観測された唯一のダークマターなのですね。

ニュートリノアクシオンはそもそも本当に目に見えない物質ですが、ダークマターの中には単に「遠すぎて見えない」惑星や光の弱い恒星、「光を反射しないので見えない」ブラックホールなど、普通の物質も含まれているようです。

ただしそう言われてはいるものの、その正体はいまだに謎に包まれています。

……まさか第2形態まであるのだろうか!?
また、たとえ砕いてもわれわれに負の感情があるかぎりダークマターは滅びぬ。何度でもよみがえるさ!


宇宙嵐に害はない

さて……気になる宇宙嵐ですが、どうやら「S1ストリーム」のダークマターが普通のダークマターの2倍の速度で飛んでくるようです。
その速度は秒速550キロといいますからとんでもないスピードですね。

これが実際に太陽系に訪れるとどんな被害が出るのでしょうか。

実は何も起こらないのですね。
普通の嵐と違ってダークマターの嵐は人畜無害のようです。

実際の襲来時には3万もの恒星の塊が押し寄せてきますが、銀河と同じく隙間だらけなので太陽系の惑星にぶつかる心配はないのですね。
またダークマター自体も隙間だらけな上に、そもそもニュートリノなどはぶつかったとしても普通の物質を通り抜けてしまうので……とくに何も起こらないのですね。

むしろ今までその実態が殆ど解明されていないダークマターを観測する絶好の機会だと言われています。
もしかするとアクシオンを検出できるかもしれない……らしいです。

私もすごく気になります。一体どんな物質なのだろう……。
アクシオン以外も明らかになるのだろうか……。

 

………あっ、それからこの嵐……………。

もう吹いているのですね。