【モーガン】 「影の宇宙は存在するのか?」まとめ

下記同一内容の番組のまとめを書きます。

放送局 / 番組名 タイトル
Science(米)2014年 S5-9
Through The Wormhole
Is There a Shadow Universe?
Discovery Channel(米)
モーガン・フリーマンが語る宇宙
影の宇宙
Eテレ(NHK教育)(日本)
モーガン・フリーマン 時空を超えて
影の宇宙は存在するのか?

目的は、「見逃してしまった人に、概要だけでもお伝えすること」です。
運が良ければたまにやってる再放送を見られるかもしれません。

その他のタイトルの一覧はこちらです。

導入部より引用

何かが影に隠れています。
見ることも触ることもできない物質が私たちの回りにあるのです。

科学者はそれが宇宙の形成に大きな役割を果たしたと考えています。
しかし正体についてはほとんどわかっていません。

その謎めいた物質が星々を作ってきたのか?
ある日別の宇宙が衝突してくるような事態は起きないのか?

影の宇宙は存在するのでしょうか?

要点

テーマはダークマター(=暗黒物質)。
ダークマターの検出方法、正体、性質などについて紹介。

詳細

■ ダークマターを検出する

(1) ラファエル・ラング(実験物理学者)
・ダークマターを捉えるには、ダークマターと相互作用するものを見つけること
 ・ヒッグス粒子
  ・ダークマターは質量を持つ。ならばヒッグス粒子と相互作用するはず
 ・キセノン
  ・液体キセノンは原子核が密に詰まっているのでダークマターと接触する確率が高い。
  ・運が良ければダークマターはキセノンの原子核とぶつかり跳ね飛ばすかもしれない。
   ・そうすると、ダークマターと衝突したキセノンの原子核は光の軌跡を残す
  ・しかし2008年から実験が続いているがまだキセノンでダークマターは捉えられていない

(7) キャサリン・フリース(天体物理学者)
・DNA+金の原子でダークマターを検出しようとしている
 ・ダークマターが金の原子を弾き飛ばして、金の原子はDNAのらせん構造を断ち切る
  ・DNAだと金原子が通った径路が高精度でわかる

■ ダークマターの正体

(2) ジョナサン・バターワース(実験物理学者)
(おーにし注:「ダークマターは超対称性粒子では?」ということと思います)
・ダークマターを見つけるのではなく加速器で作り出そうとしている
・角運動量(スピン)
 ・物質粒子はすべて 1/2、力の粒子はすべて 1。
  ・スピン 1 の物質粒子や スピン 1/2 の力の粒子を作り出せればそれがダークマターかも。

(3) アンドレ・ドゥ・ゴヴェイア(物理学者)
・ニュートリノには質量があるが小さいのでダークマターの正体ではない。
・今発見されているニュートリノのスピンは左巻きしか見つかっていない。
 普通は右巻きスピンのパートナーがいて質量を獲得するので、どこかに右巻きスピンのニュートリノがあって、それがダークマターの正体かも。
 ・右巻きのニュートリノの存在は、銀河が放つX線にヒントがあるかもしれない。

(6) ロバート・フット(理論素粒子物理学者)
・弱い力に対して反応する物質が左右対称でないのはダークマターが原因ではないか?
 ・弱い力と対称をなす別バージョン(ミラーマター)がダークマターの正体かもしれない
・ミラーマターは十分集まれば小惑星を形成するかもしれない
・小惑星のミラー光子と通常の光子がこすれた場合、2つの粒子が摩擦を起こし、大きな熱を産めば小惑星は火の玉になるかもしれない。
 ・地球の内部にやってきたミラーマターの小惑星は地面を溶かすかもしれない

■ ダークマターの性質

(4) ウィリアム・ドーソン(宇宙物理学者)
・ダークマターの痕跡である重力レンズを観測
・弾丸銀河団どうしの衝突において、両銀河団の周囲にあるダークマターは反応しなかった
・マスケット銀河団の衝突の前後で、物質とダークマターの位置のズレを発見した
 ・ダークマターどうしが相互作用する証拠か?

(5) ジェームズ・ボロック(宇宙物理学者)
・銀河団の前後でダークマターがどうなるかをシミュレーション
 ・ダークマターどうしは相互作用しないと現在の宇宙と矛盾するという計算結果

(8) ドラガン・フートラー(宇宙科学者)
・宇宙マイクロ波背景放射に裂け目があることを発見した1人。
 ・宇宙マイクロ波背景放射は空間的に対称ではなく、ある方向だけ均等ではなくなっている
  ・宇宙が歪んでいると考えられるが原因は不明。

感想、個人の意見

(1)はキセノン1Tという装置をもってしても、2017年5月時点でまだ見つかっていないようです。
・参考:史上最高感度のダークマター検知実験、結果発表

(4)はWikipedia「反ニュートリノ」によると反ニュートリノは既に見つかっていて左巻きらしいのですが、それとはまた別物なのかな?

(6)と(7)は初めて聞きました。
(6)の「ミラーマター」は反物質ともまた違うのかな?


シリーズのタイトル一覧はこちらです。

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