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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。
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十分に小さなスケールで世界を見ると、粒子の粗い構造になっていることがわかります。 物理学者は、物質の粒子、光、およびほとんどの相互作用を実証しましたが、重力の粒状特性を明らかにした実験はありません。
多くの物理学者は、重力は質量のない「重力子」によって運ばれなければならないと信じていますが、既知の粒子との相互作用は弱すぎて検出できません。 一部の理論家は、ブラックホールの合体などの激しい重力現象の間にかなりの数の重力子が蓄積する場合、重力の存在を確認できるという考えを思いついた。 XNUMX月、Physical Review Lettersは、そのような激しい災害が重力子を影から引き離す可能性があることを示す分析を発表しました。
エネルギーがあるところには重力もあります。 新しい研究に関与しなかったカリフォルニア州立大学の物理学者であるダグラスシングルトンは、光子（放射エネルギーの質量のないパケット）が非常にまれなケースで自発的に重力の粒子に変わる可能性があると主張しています。 逆も起こり得ます：重力子は光子になります。 新しい分析では、重力子が以前の研究で示された数十億倍の光子を放出できるメカニズムに注目しています。これにより、重力子の存在を確認しやすくなります。
カリフォルニア大学サンタバーバラ校の研究著者兼物理学者であるレイモンドソーヤー氏は、ブラックホールの衝突位置付近の重力子の密度に基づく概算は、検出可能な放射線を生成する数に近いと述べています。
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宇宙の膨張率のさまざまな測定のXNUMXつの結果のうちのXNUMXつは間違っているに違いありませんが、どちらが間違っているのでしょうか。
4世紀の初めには、標準的な宇宙論モデルは完全であるように見えました。 それは多くの秘密を持っています-もちろん、さらなる研究のための肥沃な領域でいっぱいです-間違いなく。 しかし、一般的にすべてが「山」にありました。宇宙の約5分のXNUMXは暗黒エネルギー（その拡大を加速する不思議なもの）であり、約XNUMX分のXNUMXは暗黒物質（その構造の発達を決定する不思議なもの）でした。 XNUMX％またはXNUMX％は「普通の」物質でした（つまり、私たち、惑星、星、銀河、そして過去数十年を除いて、私たちが常に考えてきたすべてのものが完全な宇宙であると考えていました）。 それは論理的な全体でした。
...そんなに早くない。 または、より正確には、速すぎます！
近年、宇宙の膨張率を測定するXNUMXつの方法の間に矛盾がありました-として知られている量 ハッブル定数 （H0）を指定します。 今日の宇宙での測定から始まり、初期および初期の段階に戻ることからなるこの方法は、一貫してH0の値を与えました。 しかし、宇宙の初期段階から現在に戻った測定値も、一貫して異なる値を提供しました。これは、宇宙が私たちが思っていたよりも速く膨張していることを示しています。
画像ソース：Pixelbay
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