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科学者たちは宇宙の物質の量を正確に計算しました

天文学の最も重要な目標のXNUMXつは、宇宙の物質の総量を正確に測定することです。 これは、最先端の数学者にとってさえ非常に難しい作業です。 カリフォルニア大学リバーサイド校の科学者チームがそのような計算を実行しました。 天体物理学ジャーナル リリースされました。 科学者のチームは、既知の物質が宇宙の物質とエネルギーの総量の31パーセントを占めることを発見しました。 残りの69パーセントは暗黒物質とエネルギーです。

暗黒物質

-宇宙のすべての物質が宇宙に均等に分布しているとすると、XNUMX立方メートルあたり平均で約XNUMX個の水素原子しか存在しないでしょう」とカリフォルニア大学リバーサイド校の研究主任著者モハメド・アブドラは言います。ほとんどの物質は実際には暗い物質です。-したがって、水素原子については実際に話すことはできませんが、宇宙学者がまだ理解していない物質については、「 暗黒物質は光を放出したり反射したりしないため、非常に見づらくなります。 しかし、それらの存在はそれらの重力効果によって裏切られています。 これは、科学者が銀河の回転と銀河団内の銀河の動きの異常を説明する方法です。 科学者たちはまだ暗黒物質の性質とそれを作り出すものを正確に解明しようとしていますが、長年の研究にもかかわらず、彼らはその場に立っています。
宇宙の暗黒物質はバリオンではないと考えられています。 まだ発見されていない亜原子粒子で構成されている可能性があります。 しかし、通常の物質のように光と相互作用しないため、重力の影響でしか観測できず、見ることができる以上の物質がなければ説明できません。 このため、ほとんどの専門家は、暗黒物質は宇宙に遍在し、その構造と進化に強い影響を与えると信じています。
アブドラは、宇宙の物質の総量を決定するための優れた手法のXNUMXつは、選択された体積単位と数学モデルに対して観測された銀河の数を比較することであると説明しています。 現代の銀河は重力によって何十億年もの間変化した物質から形成されているので、宇宙の物質の量を予測することが可能です。


-より多くの物質がより多くのクラスターを作成するだろう」とアブドラは言います。-私たちのチームの課題は、さらなる計算のために銀河団の数を測定することでした。しかし、ほとんどの物質が暗いため、クラスターの質量を正確に測定することは困難です。問題なので、望遠鏡でそれらを見ることができません」と彼は付け加えます。

画像ソース:Pixabay


宇宙の質量を測定する



天文学者のチームは、最初に銀河の質量を測定するためのツールを開発しました。 次に、科学者たちは、既知の銀河の公に利用可能なカタログであるスローンデジタルスカイサーベイ(SDSS)によって以前に収集されたデータにそれを適用しました。 最終的に、彼らは計算とシミュレーションを実行して、宇宙の物質の総量を決定しました。

-この種の研究の歴史の中で最も正確な測定のXNUMXつを行うことに成功しました-出版物の共著者であるGillianWilson教授を納得させました。 -さらに、私たちが使用した方法は、他の手法と同様の結果をもたらしました」と彼女は付け加えます。

-私たちの手法の大きな利点は、より間接的な統計手法に頼るのではなく、各クラスターの質量を個別に決定できることでした」と、数学シミュレーションの専門家であり、研究の共著者であるAnatolyKlypinは述べています。
さまざまな技術を使用した多くのチームからの測定値の組み合わせのおかげで、科学者は私たちに知られている問題が約31,5パーセントであることを発見しました。 (プラスマイナス1,3%)宇宙のすべての物質とエネルギーの。 宇宙論者は、この物質の20%だけが通常の物質、つまり銀河、星、または原子で構成されたバリオンであると信じています。 残りの80%は暗黒物質です。