暗黒物質の新しい地図は、アインシュタインの重力理論を検証します

チリのアタカマ宇宙望遠鏡からのデータを使用して、科学者は空の 4 分の 1 にわたる暗黒物質の分布の詳細な地図を作成しました。

マップは、基本的に時間的に見ることができる範囲に広がる質量のゾーン分布を示しています。 宇宙マイクロ波背景放射を暗黒物質画像の背景として使用します。 チーム研究はで発表されます CMB×LSSで未来科学 日本、京都での会議。

ケンブリッジ大学の宇宙学者であるブレイク・シャーウィン氏は、「私たちは空を横切る目に見えない暗黒物質を最も遠くまでマッピングしており、数億光年にわたるこの目に見えない世界の輪郭をはっきりと見ることができます. プリンストン大学 発売. 「私たちの理論が予測しているように見えます。」

暗黒物質は、宇宙の約 27% を構成する物質の総称ですが、直接観測することはできません。 それが何であれ、その重力効果のために、私たちはそれが存在することを知っているだけです.

人々は、地球での実験と宇宙の包括的な観測という 2 つの主要なアプローチを通じて暗黒物質を調査しています。 そこには 暗黒物質を特定しようとする多くの実験 提案された暗黒物質候補の海の中で、 弱く相互作用するアクシオンと大質量粒子 (WIMP).

しかし、暗黒物質を間接的に観測する唯一の方法は、重力の影響を大規模に観測する方法です。 Atacama Cosmology Telescope に入ります。 2021 年に宇宙の年代測定をより正確に行う. 望遠鏡の地図は、 宇宙の物質マップは今年初めにリリースされました、ダーク エネルギー調査と南極望遠鏡からのデータを使用して作成されました。 この地図は、通常の物質と暗黒物質の比率に関するこれまでの推定を支持し、物質の分布が以前考えられていたよりもゴツゴツしていないことを発見しました。

この新しいマップは、アインシュタインの一般相対性理論に対する継続的な関心に焦点を当てています。超大質量ブラック ホールなど、宇宙で最も重い天体がどのように遠くの光源から光を散乱させるかということです。 これらのソースの 1 つは、 宇宙マイクロ波背景、ビッグバンの余波から放射される最も古い検出可能な光。

研究者たちは、背景をバックライトとして効果的に使用して、宇宙のより密度の高い領域を照らしてきました。

スーザン・スタッグス氏は、「これは陰影に少し似ていますが、シルエットに黒だけが含まれているのではなく、質感と暗黒物質の塊があり、光がたくさんの結び目と隆起のある布のカーテンを通って流れているかのようです」と述べています. プリンストン大学のアタカマ望遠鏡の宇宙学者兼物理学者の所長は、大学の声明で.

「有名な青と黄色の CMB 画像は、約 130 億年前のあるエポックでの宇宙のスナップショットであり、それ以降のすべてのエポックに関する情報を提供してくれます」と Staggs 氏は付け加えました。

最新の分析は、暗黒物質が、アインシュタインの重力理論に基づく宇宙論の標準モデルに適合するのに十分な塊であったことを示しています。

ハワイ大学の天文学者であり、2 月に暗黒物質マップを作成した研究の共著者である Eric Baxter 氏は、Gizmodo に電子メールで、彼のチームのマップは低赤方偏移 (若い宇宙に近いことを意味します) に敏感であると語っています。 一方、新しい地図は、宇宙マイクロ波背景放射のレンズ効果のみに焦点を当てています。これは、より高い赤方偏移とより包括的な縮尺を意味します。

「別の方法では、私たちの新しい測定と測定は、物質分布の多少異なる (そして補完的な) 側面を調べています」とバクスターは言いました。 「したがって、以前の結果と矛盾するのではなく、新しい発見は、標準的な宇宙モデルとの潜在的な不一致について、パズルの重要な新しいピースを提示する可能性があります。」

「宇宙は、小規模および最近のスケール (つまり、私たちの分析で調べたシステム) では予想よりもゴツゴツしていないかもしれませんが、以前の時代や大規模なスケールでは予想と一致しています」とバクスター氏は付け加えました。

新しいツールは、宇宙における物質の分布を発見するのに役立つはずです。 アタカマのシモンズ天文台にある今後の望遠鏡は、2024 年に運用を開始する予定であり、宇宙論用のアタカマ望遠鏡よりも約 10 倍速く空をマッピングします。 プリンストン打ち上げ.

とともに 史上最大のデジタルカメラ 同じくアタカマにあるヴェラ・ルービン天文台に設置される予定で、地上の天文台にとってエキサイティングな時期です。

詳細：新しい暗黒物質理論は、「暗黒のビッグバン」が隠された宇宙を作成したと言います