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計量計測データバンク ニュースの窓－306－
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├計量計測データバンク ニュースの窓－306－ダークマターが衝突するとどうなるか
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├計量計測データバンク ニュースの窓 目次
├続報 令和7年度中部７県計量協議会 議事内容と事例発表など
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├(536) ダークマターが衝突するとどうなるか？【JST 午後正午】 - YouTube
私たちの目は光を認識することで物を見ていますもし全ての明りを消灯すると真っ暗何も見ることはできません光の中で目で見える範囲はたったのこれだけ一方夜空の天体はか光線以外にも様々な光を放出していますよって夜空を見上げた時目で見ることができる天体は限られていますそこで私たちは家光線以外のX線や赤外線など様々な光を観測に利用してきました例えばこれが家光線を撮影した画像そしてこちらがX
線2つの写真を重ね合わせたものがこちらですさらにこれが赤外線を撮影した画像ですこのように観測技術の進歩により私たちは様々な光を観測しそのおかげで見える景色は広がってきましたでは今後も観測技術の向上が続けばさらに多くのあらゆる種類の光で宇宙全てを観測することはできるのでしょうか結論を言えばそれは不可能なぜなら宇宙には光を一切放出せず反射することもない謎の質量ダークマターが存在しているためですそしてダークマターは物質の5倍以上存在していることも判明していますではなぜそもそも見ることができないダークマターの存在が分かるのでしょうか今回は触れることも見ることもできないダークマターを知るたびに出かけてみましょう1930年代スイス系アメリカ人の天文学者フリッツツッキーは髪の毛座銀河団の質量を観測していました上の毛座銀河団とは銀河が先行以上も密集する大集団の名称ですツッキーが上の毛座銀河団の質量を計測に利用した方法は2種類です1つは全体の明るさから質量を求める方法まず髪の毛座銀河団の見かけ上の明るさを観測しますそして髪の毛座銀河団の距離は約3億高年光は距離の2乗で減水するため距離が分かれば髪の毛座銀河団の実際の明るさを計算できます計算の結果その質量は太陽の数個分であることが判明しました2つ目天体の運動から質量を求める方法彼はまず髪の毛座銀河団の個々の銀河の動きを調査しました動きを知るために利用したのがレッドシフトとブルーシフトです移動する救急車の音が変化するのと同様に近づく光は青くなり遠ざかる光は赤くなりますこの特徴を利用すれば銀河の運動を知ることができるのです調査の結果髪の毛座銀河団のここの銀河はバラバラランダムに動いていることが判明しましたでは銀河の動きからどのように質量を求めるのでしょうかそれはビリアル定理を使いますビリアル定理とは保存力による束縛系においてランダムに動く粒子の運動エネルギーと位置エネルギーの刑事的平均を関連付けるものです文章にするとややこしいですが具体的に見ていきましょう銀河団が銀河団として集団になっている理由は銀河団内の銀河同士が重力で繋がり合っているためですこれがビリアル定理の束縛形に当たりますそしてして観測の結果各銀河の動きはランダムであることも判明しています以上の結果からビリアル定理を適用し計算することが可能ですビリアル定理の原則によれば安定している銀河団全体において全体の運動エネルギーは重力位置エネルギーの絶対値の半分になる必要がありますもしそうでなければ銀河団はバラバラになったり収縮崩壊してしまいます各銀河の移動速度は平均秒速1000kmほどそして銀河団は安定しているため質量が計算可能計算の結果髪の毛座銀河団の質量は対応の約数百兆倍と計算されましたこのようにフリッツツッキーは2つの全く別の視点銀河団の明るさと銀河の動きのそれぞれから銀河団の質量を計算したのです2つの計算結果を思い出してみます銀河団の明るさから算出した質量は太陽の数倍銀河の動きから算出した質量は太陽の数百兆倍同じ銀河団を計算しているのに全く異なる値になってしまいますフリビッキー自身も計算値の差が400倍だと表現したほどですでは果たしてどちらの計算結果が正しいのでしょうか彼は銀河団のある事実を重視しますもし銀河の明るさから求めた質量が正しい場合重力が不足し銀河団はバラバラになってしまい[音楽]ますしかし実際には銀河団は重力でまとまっていますよってツッキーは銀河の動きから算出した質量の方が明るさから算出した質量よりも正確だと考えましたそして銀河団の明るさから質量を計算すると軽くなってしまう理由は光で観測できない未知の質量が大量に存在しているためだと考えたのです質量はあるが観測不可能なものこれが後のダークマターにつながりますしかし当時ではこの考え方はあまりにも大胆で広く受け入れられることははありませんでした光で観測不可能な物質の存在に再び注目が集まったのはそれから40年ほど後の1970年代きっかけは銀河の回転に関する研究です天体の回転好転は一般的にニュートン力学を使えば極めて正確に計算することができます例えば太陽系惑星は太陽の重力と惑星の遠心力とがつり合い太陽周囲を好転していますそして重力は距離の2乗に反比例し減衰します距離が2倍になれば1/2距離が4倍になれば1/16と重力は急激に小さくなっていくのです実際に太陽から最も近い水星は好転速度が秒速約48kmと猛
逆に太陽から最も遠い海王星は秒速約 5.4kmとゆっくりですこのように通常重力限の周囲を好転する場合軌道が外側になるほどスピードは遅くなりますでは銀河の回転はどうでしょうかアメリカの天文学者ルービンは銀河に注目しその回転速度を計測してみました銀河の中心にはブラックホールが存在しその周囲を構成が回転していますこれは太陽系とよく似ていますよって銀河の回転も太陽系と同じように中心に近い構成は早く中心から遠い銀河端の構成は遅いと予想できますしかし観測の結果驚きの事実が判明します銀河の中心に近い構成も中心から遠い構成もそのスピードはほぼ同じだったのですこの結果から言えることそうアンドロメダ銀河には光で観測できる物質以外の何かが物質の10倍近く存在しているということですこれがダークマターですこうしてまた1つダークマターの存在を裏付ける重要な根拠が追加されたのですその後もダークマターに関する様々なデータが発表され続けています例えばこれは1979年に初めて発見された天体です2つの天体が輝いているように見えます当初この天体はそれぞれ別々の天体だと思われていましたしかし天体の光スペクトルを解析したところ2つは全く同じ天体であることが判明したのですではなぜ1つの天体が2つに見えるのでしょうか理由は重力レンズです光は常に時空宇宙の中を直進します決して曲がることはありませんしかし時空は質量によって曲がりますこの曲がった時空が重力の正体ですそして天体までの質量が曲げた時空を光が直進しますすると光は曲がって見えるのです改めて写真を見てみますこの天体の正体は140億高年先にあるクエーサークエーサーとは活発に活動する銀河の中心付近活動銀河角のことです中心にはブラホールが存在し大量の物質を引き寄せ円盤を形成円盤では摩擦が発生し莫大なエネルギーを放出宇宙位熱く明るく輝いていますクエーサーから放出された光は宇宙の中を直進します地球から見てクエーサーの手前には巨大な銀河YGKWG1が存在しますこの銀河が時空を曲げ曲がった時空をクエーサーの光が通過その結果光の経路は分かれ2つの天体に見えるということです銀河YGKWG1は重力レンズが観測された初の銀河ですそして本来は1つのクエーサーが2つのクエーサーに見えることからこの天体をツインクエーサーと呼びますYGKWG1によるツインクエーサーの発見後同様の重力レンズが大量に発見されていますハプル宇宙望遠鏡が撮影したアベル168922億高年離れた銀河団です銀河団が負けた時空によって背後の銀河が歪で見えます重力レンズの効果は質量に相関しますということは時空の曲がり具合から重力レンズを作った質量がどれほどなのかを計算することができるということですそして実際に重力レンズから銀河弾の質量を計算してみると明るさから算出した質量よりもはるかに重いことが判明そう重力レンズの観測結果からもダークマターの存在を裏付けるデータが示されたのですではダークマターはどのように分布しているのでしょうか研究者たちは重力レンズから質量の分布を計算しダークマターの分布を紫色で色付けされた通りに推測しました重力レンズの観測からダークマターの面白い特徴も判明していますそれが銀河団同士の衝突の観測です通常のか光線で見てみましょう見慣れた銀河の集団の姿です同じ場所をX線で観測してみ[音楽]ます銀河団内の銀河と銀河の間の空間には物質のガスが広がっている様子が浮かび上がりますガスは通常自らの放射圧により銀河団の外に逃げ出すしていますしかし銀河団の重力がガスが漏れ出ていかないようつなぎとめています重力の井戸にガスが溜まるイメージですしかし計算の結果銀河団内の銀河やガス自身の重力だけではガスを繋ぎ止めておけないことが判明しますではなぜガスが銀河団のに溜まるのかこれがダークマターが作る重力の井戸というわけですガスとダークマターで満たされた銀河団ではそんな銀河団同士が衝突するとガスやダークマターはどうなるのでしょうかこれは銀河団衝突の様子ですガスは赤く色付けされています銀河団同士が衝突することでお互いのガスが圧縮衝撃派を形成している様子が分かります衝突により変形したガスが弾丸のように見えることからこの銀河団は弾丸銀河団とも呼ばれていますではダークマターはどうでしょうか衝突後の様子にダークマターの画像を重ね合わせてみます青色がダークマターですダークマターは赤色のガスよりもさらにその先へ進んでいることが分かりますそうガスと異なりダークマターは物質やダークマター同士と相互作用することなくすり抜けてしまうのです銀河団が衝突するとガスは相互作用しダークマターはすり抜けるよってこのようにガスとダークマターが分離してしまうのですこのような観測結果からダークマターの特徴が判明しつつありますダークマターは電磁波と相互作用せず電磁波を放出しない真っ暗なものです時空を曲げるため質量があるか時空に直接作用し重力を生み出していますではそんなダークマターはこの宇宙全体にどれほどの割合で存在しているのでしょうか結論を言えばダークマターは物質の5倍ほど全宇宙の約27を占めていますこの結果は複数の全く別の視点から算出しても同様の結果となるため高い信頼性を持っていますダークマターの割合を知るための研究を見てみましょう1つはさの紹介通りフリッツツッキーの研究です彼は銀河団の明るさと銀河の動きのそれぞれから銀河団の質量を算出その差が400倍であることに気がつきましたツッキーの発見後観測技術は向上従来では観測不可能だったX線や電波などの光を考慮することでダークマターは物質の約5倍程度と見積もることができます別の方法が背景放射を利用した計算です[音楽]これが背景放射の画像ですランダム模様のちょっとよくわからない画像ですが実はこれ誕生からわずか38万年後の宇宙を撮影した実写です元々は赤色売と同じくらいの温度色の光が宇宙膨張によって引き延ばされそれを宇宙全方位から観測することができます画像の模様は一見ダムですが実はそのサイズには規則性があります横軸に模様の大きさ縦軸にゆらぎの強度をプロットしてみましょうするとこうなります背景放射の模様の大きさ角度1度に大きなピークがありますさらに大きなピークの右側には小さなピークが複数ありますこのピークが現在の宇宙を解き明かします1つ目のピークと2つ目のピークを解析すると宇宙のエネルギーのうち物質の割合が分かりますさらに3つ目以降のピークを解析すると宇宙のエネルギーのうちダークマターの割合が分かりますそして各ピークから計算すると宇宙のエネルギーは物質が5%ダークマターが27残りがダークエネルギーということが判明しました背景放射の解析からはダークマターは物質の約5倍であることが分かりますそう重力レンズと天体の明るさそして背景放射など全く別の視点から算出したダークマターの割合は同様の値を導きダークマターが確かに存在するということとダークマターの特徴など同様の結論に行きつくというわけです人類は大昔から星空を眺め宇宙に高奇心を抱き観測を続けてきました科学技術の発展により観測の制度は劇的に向上し可視光線以外の様々な種類の光も見ることができるようになりましたそしてそんな光とは一切相互作用しない謎の質量ダークマターの存在も明らかになっていますまた最近はダークマターを直接観測する装置も稼働中です身の周りに溢れる物質と物質の5倍も存在するダークマター謎に満ちたしかし実は身近なダークマターの正体が明かされる日は近いのかもしれません[音楽]
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├計量計測データバンク ニュースの窓－330－youtube動画文字おこし機能を「改行削除」「空白を削除」ツールを使って整理した文章 成田悠輔×大栗博司「宇宙物理学のラスボスが本気で解説 成田が理解できない 夜空が暗い理由 に迫る」の実例
├計量計測データバンク ニュースの窓－329－youtube動画文字おこし機能を「改行削除」「空白を削除」ツールを使って整理した文章 成田悠輔×大栗博司「この世のすべての力を解き明かす 科学が解き明かせないダークマターの正体に迫る」の実例
├計量計測データバンク ニュースの窓－328－youtube動画文字おこし機能を「改行削除」「空白を削除」ツールを使って整理した文章 成田悠輔×大栗博司「宇宙の終わりと無の正体に挑む」の実例
├計量計測データバンク ニュースの窓－325－すべての力を解き明かす 重力とは何か ヒッグス粒子と質量 量子と重力の統一
├Word文章の一太郎ソフ変換、PDFの改行削除と空白を除去ツール
├PDFロック解除と改行と空白処理（無料オンラインツールを使用）
├「日本計量新報」今週の話題と重要ニュース（速報版）2025年５月29日号「日本計量新報週報デジタル版」
├3,000万人国家日本と生活の有り様の予測 夏森龍之介
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├戦後中国長期残留者の軌跡と記憶 飯塚靖(下関市立大学経済学部国際商学科教授） a07.pdf (jfe-21st-cf.or.jp) | 「計量計測データバンク」ニュース
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├計量計測データバンク ニュースの窓－99－回想記 北京追憶―若者が体験した戦後日中関係秘史―国谷哲資
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├大原社会問題研究所雑誌 バックナンバー（記事閲覧・ダウンロード） (hosei.ac.jp)
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├「シベリアで魂を売った」「手先になった日本人は誰か」暴露を続けた極北の“スパイ”とその最期 | 文春オンライン (bunshun.jp)
├(2ページ目)「シベリアで魂を売った」「手先になった日本人は誰か」暴露を続けた極北の“スパイ”とその最期 | 文春オンライン (bunshun.jp)
├(3ページ目)「シベリアで魂を売った」「手先になった日本人は誰か」暴露を続けた極北の“スパイ”とその最期 | 文春オンライン (bunshun.jp)
├(4ページ目)「シベリアで魂を売った」「手先になった日本人は誰か」暴露を続けた極北の“スパイ”とその最期 | 文春オンライン (bunshun.jp)
├(5ページ目)「シベリアで魂を売った」「手先になった日本人は誰か」暴露を続けた極北の“スパイ”とその最期 | 文春オンライン (bunshun.jp)
├(6ページ目)「シベリアで魂を売った」「手先になった日本人は誰か」暴露を続けた極北の“スパイ”とその最期 | 文春オンライン (bunshun.jp)
├(7ページ目)「シベリアで魂を売った」「手先になった日本人は誰か」暴露を続けた極北の“スパイ”とその最期 | 文春オンライン (bunshun.jp)
├[写真](1ページ目)「シベリアで魂を売った」「手先になった日本人は誰か」暴露を続けた極北の“スパイ”とその最期 | 文春オンライン (bunshun.jp)
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├駐日書記官突然の失踪！その正体は…戦後日本最大のスパイ事件 | 文春オンライン (bunshun.jp)
├(2ページ目)駐日書記官突然の失踪！その正体は…戦後日本最大のスパイ事件 | 文春オンライン (bunshun.jp)
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├質問主意書：参議院 (sangiin.go.jp)
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├純喫茶エルマーナ: 社労士笠島正弘のあれこれ話そう
├古い田植え機を使う八ヶ岳山間地の水田 甲斐鐵太郎
├蓼科の山荘の10坪の喫茶室のこと 甲斐鐵太郎
├coffeeとエルマーナ 見ていた青春 若いころのこと－１－ 夏森龍之介
├「coffeeとエルマーナ」 見ていた青春 若いころのこと－１－ 夏森龍之介
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夏森龍之介のエッセー
田渕義雄エッセーの紹介
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├日本の国家公務員の機構を旧日本軍の将校機構（士官学校、兵学校、陸軍大学、海軍大学）と対比する
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