2012年04月21日14:19
「暗黒物質は幻想」、新しい反重力理論 by ナショナルジオグラフィック
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Ker Than
for National Geographic News
September 1, 2011
空の真法 ディヴァインガーディアン情報

暗黒物質存在の決定的な証拠と考えられている弾丸銀河団。
Image courtesy STScI, U. Arizona, CfA, CXC, NASA

●神秘的な暗黒物質(ダークマター)は、寿命の短い物質粒子と反物質粒子の間で働く重力相互作用が作り出した幻想にすぎないのかもしれない。

 暗黒物質とは、宇宙の質量の4分の1を占めると考えられている見えない物質のことだ。存在が初めて提唱されたのは1933年。銀河団外縁部の銀河の回転速度が、“可視質量”に基づく理論値より速い理由を説明するためだった。

 観測された速度だと、外縁部の銀河は銀河団の外へ放り出されてもおかしくない。重力的に束縛できる十分な質量が銀河団で観測されていないからだ。

 このため、物理学者は銀河の周囲に目に見えない物質のハローが存在すると仮定したのである。暗黒物質が存在すれば欠損質量の問題が解決し、構成銀河を銀河団に引き留める強力な重力場の存在も説明がつく。

 しかし今回、スイスにある欧州原子核研究機構(CERN)の物理学者ドラガン・ハジュコビッチ(Dragan Hajdukovic)氏が、「量子真空における重力的分極(Gravitational polarization of the quantum vacuum)」に基づく新説を提唱した。

◆“仮想”粒子で満たされた真空

 量子真空とは、物理的概念での真空状態のことだ。決して「何もない」状態ではなく、仮想粒子と反仮想粒子が活発に対生成と対消滅を繰り返している。

 反物質粒子は、物質粒子とは対照的な存在である。例えば反陽子は、原子の基本要素である陽子の逆の電荷(負の電荷)を持っている。物質と反物質が衝突すると、瞬間的にエネルギーを発して対消滅を起こす。量子真空状態で自発的に生成される仮想粒子は高速で現れては消えるため、直接は観測できない。

 ハジュコビッチ氏は新しい数学モデルを用いて、仮想物質と反仮想物質が重力的にも逆の性質だとしたら何が起こるのかを研究している。ただし、その発想自体は他の研究者も以前から提案している。

「現在主流の物理学では重力荷は1つというのが常識だが、私は2つと考えている」と同氏は話す。物質は正の重力荷を持ち、反物質は負の重力荷を持つという。物質と反物質は重力的に反発するため、反物質の物体は物質で構成される地球の重力場で「落ちる」ことはない。

 ただし重力的反発は電気的引力と比べてはるかに弱いため、粒子と反粒子の衝突は起こり得る。

◆銀河の重力が増大する仕組み

「反重力粒子」という発想には特異な印象を受けるが、理論は量子物理学の定説に基づいているという。例えば、2つの粒子が団結して作り出す「電気双極子」は以前から知られている。正電荷を持つ粒子と負電荷を持つ粒子が微小な距離だけ離れて存在する状態である。

 理論上、量子真空の空間には仮想粒子が作り出した電気双極子が無数に存在する。すべての電気双極子はランダムに配向されている。しかし、電場が存在する環境で形成されると、すぐに電場の方向に沿って一直線に並ぶという。

 場の量子論では、この電気双極子の唐突な整列(分極化)により、第2の電場が生まれて既存の電場と結合し、全体として強度が増大するとされている。ハジュコビッチ氏は、重力でも同様の現象が起きると提唱する。仮想物質と反仮想物質の粒子が異なる重力荷を持つ場合、ランダムに配向された重力双極子が空間に生成されるという。

 強力な重力場を持つ大質量の天体である“銀河”の近くで重力双極子が生成された場合、やはり分極化が起こるはずだ。そして第2の重力場が生まれて銀河の重力場と結合し、重力が増大するに違いない。「この理論なら暗黒物質がなくても銀河の重力場は強くなる」とハジュコビッチ氏は説明する。

◆暗黒物質の証拠は“揺るがない”

 イギリスにあるバーミンガム大学の物理学者デイビッド・エバンス氏は今回の研究を受け、「非常に興味深い新説だが、暗黒物質存在の証拠は揺るがない」とコメントしている。例えば2006年には、暗黒物質が存在する証拠とされる弾丸銀河団の画像が公開された。2つの銀河が衝突した衝撃で、暗黒物質と可視物質が分離する様子が写し出されているという。

 2011年の初夏にもパンドラ銀河団で同様の現象が観測された。ハジュコビッチ氏の研究の概要は、「Astrophysics and Space Science」誌8月号に掲載されている。
Image courtesy STScI, U. Arizona, CfA, CXC, NASA

●“ありえない”領域に暗黒物質が集中
Ker Than
for National Geographic News
March 7, 2012
 新しい研究によると、理論上ありえないはずの銀河のまばらな領域に暗黒物質が集中しているとの観測結果から、暗黒物質には複数の種類がある可能性が示されるという。
空の真法 ディヴァインガーディアン情報

 ハッブル宇宙望遠鏡による最新の調査結果から、24億光年先の「衝突銀河団」、エイベル520(Abel 520)の中心部にある暗黒物質は、予測通りの振る舞いを示していないことがわかった。

 暗黒物質は謎めいた存在で、宇宙全体の4分の1を構成しているとされるが、現在の機器では直接観察することができない。理論上は暗黒物質の集団が重力の「核」を作り、通常物質が引き寄せられて銀河を形成すると予測されている。

 銀河や銀河団が衝突する際には、それぞれの暗黒物質の核も衝突する。通常物質は暗黒物質の重力に引きつけられるため、観測可能な衝突痕はひもに繋がれた犬のように引っ張られて見えるはずだ。

 この考えは、2006年の弾丸銀河団の観測結果から裏付けられた。同銀河団の様子は、暗黒物質がどのように振る舞うかを示す代表例とされる。

 しかし、2006年の同じ調査の中でエイベル520銀河団を観測したところ、暗黒物質と銀河群が重なり合った場合に想定されるよりもはるかに銀河の少ない領域に、この銀河団の暗黒物質が集中していることが判明した。エイベル520では、明らかに多くの銀河が衝突領域から遠く離れて移動していた。

 研究の共著者でカリフォルニア大学のミョンクック・ジェイムズ・ジー(Myungkook James Jee)氏は、「既存の暗黒物質および銀河形成の理論で、これを説明するのは非常に難しい」と話す。

◆不可解さを増す暗黒物質の観測結果

 2006年のエイベル520に関する観測結果はあまりに予測から外れていたため、一部の科学者はこれを無視していた。しかし、ハッブル宇宙望遠鏡を使った最近の分析は当初の観測結果を支持する内容であり、この分野にはかつてないほどの混乱が生じている。

 研究の共著者でサンフランシスコ州立大学の天文学者アンディシェー・マーダビ(Andisheh Mahdavi)氏は、「説明可能なモデル作りを試みたが、ことごとく失敗に終わった」と発表のなかで述べている。

 2006年の観測にも参加したマーダビ氏だが、「このような銀河のまばらな領域に冷えた暗黒物質が集中していることを説明する手立てがない」と語る。

 研究チームはいくつかの説明を提示しているが、そのどれもが現在の暗黒物質理論と符合しない。暗黒物質には複数の種類が存在し、一部の種類は衝突時に相互作用して寄り集まるという考え方もある。

「暗黒物質の種類が複数存在するなら、ある種類は衝突を起こさず、別の種類は衝突を起こすのかもしれない」とジー氏は話す。「とはいえ、現時点ではまったくの推量に過ぎない」。

◆懸案の暗黒物質理論とは

 もう1つ考えられる可能性は、エイベル520が弾丸銀河団のような2つの銀河団の衝突ではなく、3つの銀河団衝突だという見方だ。そうであれば、より複雑な相互作用が生じると考えられる。

 ハーバード大学の天文学部長アビ・ローブ(Avi Loeb)氏によると、たとえば「銀河が少ない場所で暗黒物質が集中しているのは過渡的な構造なのかもしれない」という。同氏は今回の研究に参加していない。

 またローブ氏は、コンピューターシミュレーションによって、どうすればエイベル520の暗黒物質の核が存在し得るのか計算すれば、謎解きの役に立つだろうと話す。「このような統計分析なしに、観測された構造があり得ないものと結論するのは早計だ」。

 エイベル520の研究チームは、観測結果の説明を試みるためにコンピューターシミュレーションの実施を準備中だという。しかしその試みで説明がつかない場合、素粒子物理学では暗黒物質理論の見直しを迫られるかもしれないとマーダビ氏は語る。「私自身、2007年当時のように困惑している。世の中に出すにはかなり憂慮すべき観測結果だ」。

 今回の研究結果は「Astrophysical Journal」誌オンライン版で最近公開された。
Image courtesy M.J. Jee/U.C. Davis, A. Mahdavi/SFSU, and NASA/ESA/CFHT/CXO

●これらの記事の関連写真

ハッブル最新画像:重力レンズ効果
空の真法 ディヴァインガーディアン情報
National Geographic News
September 14, 2009
 アルベルト・アインシュタインはかつて、「巨大な質量を持つ天体のそばでは重力の影響により光が曲がり、光学的な錯覚が生まれる」と予言していた。これは「重力レンズ効果」と呼ばれるが、5月に修理を終えて最新の性能を発揮できるようになったハッブル宇宙望遠鏡の掃天観測用高性能カメラ(ACS)が、この現象の印象的な姿をとらえた。

 2009年9月9日に公開された4枚の画像には、くじら座に属する大質量銀河団「Abell 370」が背後の銀河の光を屈折させる様子がはっきりと映し出され、遊園地の“びっくりハウス”にある特殊な鏡に映ったかのような不思議な姿が宇宙空間に浮かび上がっている。

「画像左上の長細い光の輝きは“ドラゴン”と名付けられている。実際には、背後にある複数の銀河の光が少しずつ重なりあってできたものだ」と、ハッブルの科学責任者ボブ・オコンネル氏は説明する。
Image courtesy NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team

空の真法 ディヴァインガーディアン情報
新星の光によって内側から光を放つちりの柱(9月9日公開)。ハッブル宇宙望遠鏡に搭載された「広視野カメラ3」(Wide Field Camera 3:WFC3)からの最初の画像の1枚だ。宇宙の美しさをとらえるこのカメラは、2009年5月にハッブルの最後の改修ミッションで新たに搭載された。
National Geographic News
September 10, 2009

空の真法 ディヴァインガーディアン情報
今年5月に改修を終えたハッブル宇宙望遠鏡で撮影された“ステファンの五つ子”の最新画像。5つの銀河が近くに集まっているように見えるが、“五つ子“というのは錯覚に過ぎない。左上の「NGC 7319」と呼ばれる青味がかった渦巻銀河は地球から3500万光年の距離であるのに対し、オレンジ色の4つの銀河は約2億8000万光年と、はるか遠くにある。
National Geographic News
September 10, 2009

空の真法 ディヴァインガーディアン情報
ケンタウルス座にある大型球状星団「オメガ星団」(オメガ・ケンタウリとも呼ばれる)の中心部で10万個を超える星々が七色に輝いている。ハッブル宇宙望遠鏡がとらえた最新画像である(2009年9月9日公開)。無数に輝く色の氾濫を見ると、気が遠くなるほど星が密集しているように思えるが、それでも約1000万個の星で構成されているこの星団のほんの一部に過ぎない。
National Geographic News
September 14, 2009

かじか
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>仮想物質と反仮想物質の粒子が異なる重力荷を持つ場合、ランダムに配向された重力双極子が空間に生成されるという。

●位相次元宇宙(アセンション・シップ)と亜相次元宇宙(デセッション・シップ)から、実相次元宇宙(クリスタル現実界宇宙)が構成されるという事でしょう。

>暗黒物質

●ダークエネルギーとか、ダーク物質と言われるのと同じです。反物質という概念ではありません。コンティニウム(時空連続帯域)の創造物を暗黒物質と総称していると解釈されます。

反物質は単にミラー変成物質で定義されたフィールドのグラウンド・ゼロに対して1/2π位相に双極子を構成するという逆関数の具現です。

暗黒物質は一つのグラウンド次元時間軸のもので無いと一体性は成立しないということで、不可解さを増す暗黒物質の観測結果はこの領域が多重グラウンド次元時間軸で構成されているからでしょう。

私達の太陽系は12グラウンド次元時間軸が集中する特殊な領域です。観測する地球フィールドが今は第5宇宙コンティニウム(時空連続帯域)にある事が多重宇宙構造の観測を可能にしているのです。私達自身が多次元のグリッドを持たなかったら、意識そのものが具象しません。

地球フィールドは第5宇宙に入りましたが人間の共有意識フィールド(日輪像グリッド)には第5宇宙の黄金グリッドにレゾナンス(共鳴)する受け皿が構成されていないという証拠です。

パラレル・パーティションの一角を私達のそれぞれが担っているのです、一人でもメンタル意識界に革命を受け入れて、新しいコズミック宇宙を受け入れてください。セカンド・インパクトはメディテーションからです。

よろしくお願いします。