宇宙の構成比:目に見える物質はわずか5%⁉
私たちが「宇宙」と呼んでいるもののうち、実際に観測できる物質(星・銀河・人間など)は全体の**わずか5%**に過ぎません。
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残りの**27%**は「ダークマター(暗黒物質)」
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残りの**68%**は「ダークエネルギー(暗黒エネルギー)」
つまり、**宇宙の95%は“正体不明”**なのです。
ダークマターとは何か?
定義:見えないけれど重力を持つ「何か」
ダークマターは、光(電磁波)では観測できないが、重力的影響を及ぼす物質と定義されています。
なぜ存在がわかったのか?
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銀河の回転速度が予想より速い → 見えない質量があるとしか説明できない
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重力レンズ効果(背景の銀河の光が曲がる)
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銀河団の運動から質量が推定される
候補とされる粒子
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WIMP(ウィンプ):弱く相互作用する重い粒子
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アクシオン:理論上予測される超軽量粒子
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ステルス・バリオン(隠れ陽子)など
しかし、未だに直接検出されたことはありません。
ダークエネルギーとは何か?
宇宙膨張を加速させる“謎の力”
1998年、遠方の超新星の観測により、宇宙の膨張が加速していることが判明。
これは**“反重力”的な性質を持つエネルギーの存在**を示唆しており、それを「ダークエネルギー」と呼びます。
なぜ不可解なのか?
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重力は本来、物体同士を引き寄せるはず
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しかし、宇宙全体は逆に「広がり続けて」いる
つまり、**重力に打ち勝つほどの“押し広げる力”**が存在していることになる。
ダークマターとダークエネルギーの違い
分類 | 正体 | 作用 | 発見根拠 |
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ダークマター | 未知の粒子の可能性 | 重力で物質を引き寄せる | 銀河の運動、重力レンズ |
ダークエネルギー | 負の圧力を持つ“場”のような存在 | 宇宙を加速膨張させる | 超新星観測、宇宙背景放射 |
これまでの研究成果と今後の展望
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XENON実験(イタリア):WIMP探索
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LHC(大型ハドロン衝突型加速器):新粒子発見の期待
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ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡:より遠い銀河や背景放射を観測中
しかし、依然として直接観測は成功しておらず、**「存在はわかるが、何かはわからない」**という状況が続いています。
ダークマターやダークエネルギーが解明されるとどうなる?
これらの正体が解明されれば:
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宇宙の構造と進化の根本原理が見えてくる
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宇宙誕生や終焉のシナリオが刷新される可能性
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新しい物理法則や次元の発見にもつながる
まとめ
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宇宙の95%はダークマターとダークエネルギーという正体不明の存在で構成されている
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どちらも間接的な証拠は豊富にあるが、正体は未解明
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これらの謎を解くことが、今後の宇宙論・物理学における最大のブレイクスルーとなる
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