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暗黒物質とは?

あんこくぶっしつ

暗黒物質とは、宇宙に存在するが光を放たず直接観測できない謎の物質のことです。

暗黒物質(ダークマター)とは、宇宙空間に大量に存在すると考えられているにもかかわらず、光や電磁波を一切放射吸収しないため、望遠鏡では直接観測できない未知の物質のことです。

その存在は、銀河回転速度の観測から示唆されています。銀河の外縁部は、可視物質の分布だけから計算される速度よりも速く回転しており、これを説明するには、見えない質量が大量に存在しなければなりません。また、銀河団による重力レンズ効果の強さや、宇宙の大規模構造の形成過程を説明するためにも、暗黒物質の存在が不可欠とされています。

現在の宇宙論では、宇宙全体の質量とエネルギーのうち、通常の物質(原子や素粒子で構成されるもの)はわずか約5%にすぎず、暗黒物質が約27%、残りの約68%は暗黒エネルギーと呼ばれる別の謎の成分が占めると考えられています。

暗黒物質の正体については、

  • WIMP(弱く相互作用する大質量粒子)
  • アクシオン(超軽量の粒子)
  • 原始ブラックホール
などの候補が研究されていますが、2020年代現在も直接検出には至っておらず、物理学・天文学における最大の謎のひとつです。

使い方・例文

「銀河の回転曲線が理論と合わないのは、暗黒物質の重力の影響を受けているからだ」という文脈で使われます。

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