アインシュタインリングが暗黒物質の謎を解明

(ダン・トリ) - 研究者によると、これはこれまでに発見された中で最も小さい純粋な暗黒物質の質量である可能性がある。

初めて発見された奇妙な物体

この物体は赤外線で見え、白く描かれている（画像提供：研究チーム）。

質量が太陽の100万倍もある暗黒物質が発見された。地球から約100億光年離れた場所に存在し、特に星は存在しない。

これにより、これはこれまでに記録された中で最も小さな純粋な暗黒物質の塊の有力な候補となります。この発見は、冷たい暗黒物質（CDM）モデルを強化するだけでなく、物理学者や天文学者が宇宙の構造を支配する「目に見えない物質」の探求を続ける中で、暗黒物質粒子の性質と挙動にさらに厳しい制限を課すことになります。

この発見は、アインシュタインリングの観測から生まれた。アインシュタインリングは重力レンズ効果による現象で、前景の大きな質量が空間を歪ませ、背景の銀河からの光を曲げて前景の銀河の周囲に光のリングを形成する。

興味深いことに、 科学者たちは赤外線画像と組み合わせた電波光竜巻画像を分析しているときに偶然この奇妙な物体を発見した。

具体的には、明るいリングに異常な切り込みが観測されましたが、これは光の経路と観測点の間に目に見えない質量が存在することによってのみ説明できます。

この現象を解明するため、研究チームは世界中に広がる電波望遠鏡のネットワークを活用し、極めて高い解像度を持つ「地球サイズの望遠鏡」を構築した。基線長が長いほど、レンズ効果を受けた光の構造をより詳細に観察できる。

さらに詳しく調べたところ、電波光の弧に「ノッチ」があることに気づいた。この現象は、背景の銀河と前景の銀河の間に位置する巨大な物体によってのみ説明できるものだった。

暗黒物質の性質を理解する鍵

アインシュタインのリングは人類が最小の暗黒物質を発見するのに役立ったかもしれない（写真：研究チーム）。

観測データは冷たい暗黒物質モデルと一致しており、これは銀河が時間の経過とともにどのように形成されるかを理解する基礎となっていると研究チームは述べた。

「このような低質量の物体を検出することが、暗黒物質の性質を理解する鍵となる」とチームメンバーのクリス・ファスナハト氏は語った。

しかし、この天体については現在2つの異なる仮説が提唱されています。1つは、この天体が休眠中の矮小銀河である可能性、もう1つは、この天体が完全に純粋な暗黒物質の塊であり、つまり恒星成分を全く含まないというものです。

これが暗黒物質の塊であることが確認されれば、これまで観測された暗黒物体のほぼ100分の1の大きさとなり、これまでに発見された最小の暗黒物体となる。

したがって、この発見は天文学における画期的な出来事であるだけでなく、暗黒物質理論に対する挑戦でもあります。暗黒物質は均一に分布し滑らかであると信じてよいのでしょうか、それとも非常に小さな純粋なブロックで「凹面」になっているのでしょうか。

重力レンズ現象、アインシュタインリングとは何ですか？

重力レンズ効果とは、遠く離れた物体（銀河やクエーサーなど）から発せられた光が、非常に質量の大きい宇宙領域（銀河、銀河団、ブラックホールなど）を通過する際に曲がる現象です。

光源、曲げられた物体、観測者のすべてがほぼ完璧に一直線になると、光はアインシュタインリングと呼ばれる完全な光の円に曲げられ、1936年にアルバート・アインシュタインによって初めて予測されました。

この現象は、空間を歪めている目に見えない質量を明らかにするため、暗黒物質のような非発光物体を天文学者が「見る」のに役立ちます。

出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vong-einstein-he-lo-bi-an-ve-vat-chat-toi-20251014084039095.htm