暗黒物質の理解：宇宙における見えない力の説明

概要

本記事では、銀河の重力に影響を与え、銀河中心から遠く離れた星の振る舞いを説明する見えない力である暗黒物質の概念を探求します。科学者たちは数十年にわたって暗黒物質の存在を調査してきましたが、まだ直接観測されていません。しかし、それが実在し、おそらくほとんどの銀河を包んでいると信じられています。

渦巻銀河の美しさ

望遠鏡を通して見るスペクタクルの中でも、渦巻銀河ほど美しいものはありません。これらの星の壮大な渦巻きは、威厳ある予測可能なダンスで回転します。望遠鏡で多数の渦巻銀河を観測した科学者たちは、それらが一般的で安定していることを示しています。

銀河の回転速度の計算

これらの宇宙の回転速度を理解することは比較的容易です。17世紀後半にアイザック・ニュートン卿によって確立された物理原理と、銀河の観測された質量を組み合わせることで、科学者はこれらの銀河の回転速度を計算することができます。これらの技術を使用することで、天文学者は、銀河の中心から異なる距離にある星がどのように速く動くかを予測することができます。

高速移動する星の謎

銀河の中心に非常に近い星は、中心と彼らの間にある質量が非常に少ないため、ゆっくりと移動します。少し遠くにある星は、彼らと中心の間にあるすべての星によって引っ張られるため、より速く移動します。しかし、科学者たちは、中心から遠く離れた星が予想よりはるかに速く動くことに驚かされました。この観測結果は、重力と運動の伝統的理論にとって壊滅的でした。

伝統的理論の危機

天文学者や物理学者は、自分たちの計算に誤りがあるのではないかと考え、一生懸命になって調べました。ニュートンの重力理論が間違っていたのでしょうか？彼の運動理論が間違っていたのでしょうか？それとも、天文学者が銀河の質量を誤って測定してしまった可能性があるのでしょうか？すべてのオプションが調査され、除外されましたが、1つだけが残りました。

暗黒物質の探求

現在、科学者たちは、これまで知られていなかった暗黒物質という種類の物質に答えがあると信じています。この暗黒物質は、ほとんどの銀河を包んでいると考えられる雲として想像することができます。暗黒物質は重力に影響を受けますが、可視光線やすべての他の電磁放射線には見えません。暗黒物質は銀河の重力を増加させ、銀河中心から遠く離れた星の軌道速度を説明します。暗黒物質はまだ直接観測されていませんが、他のオプションが除外されたため、科学者たちはそれが実在すると信じています。