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はじめに闇ありき 27

ストーリー by nabeshin
冷たい暗黒物質 部門より

oddmake 曰く

Science a Go Go記事およびユタ大学プレスリリースより。同大学のPaolo Gondoloらの研究によると、130億年ほど前に宇宙に初めて現れた恒星は、太陽の400から20万倍もの幅を持つ人間に見えるような光を発しない暗黒の星("Dark Star")であった可能性があるという。ビッグバンから8000万年から1億年ころの宇宙で出現したというこのダークスターとは、ダークマターの一種であるニュートラリーノが互いに反応しあうことでクォークや反クォークを生成し、それがさらに反粒子やガンマ線といった放射線となって放出される星であったという。水素とヘリウムからなるガス雲が冷えて収縮することで通常の星が形成されたと考えられてきたが、この過程にダークスターの発する熱が干渉したのではないかと考えているそうだ。来月のフィジカル・レビュー誌にもこの研究成果は掲載されるとのことである。

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  • 光あれ (スコア:4, おもしろおかしい)

    by robios (33247) on 2007年12月06日 12時42分 (#1261077)
    Slackwareのデフォルトホスト名が全てを語っている!

    darkstar login: root
    Last login: Sun Dec 11 17:26:18 on tty1
    Linux 1.2.13.
    You have mail.
    If it's Tuesday, this must be someone else's fortune.
    darkstar:~# start universe

  • ぎなた読み (スコア:3, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2007年12月06日 12時09分 (#1261061)

    太陽の400から20万倍もの幅を持つ人間


    ふくよかな方ですねー
    • by Anonymous Coward
      原文では
      400 to 200,000 times wider than the sun
      でも日本語で「幅」だとなんか違和感があるんですが。「径」とかの方が良いんじゃないですかね。
      • by Anonymous Coward
        そういう波長の光を出してるのかとも読める
        話の展開上そうなのかと思った
        • by Anonymous Coward
          >人間に見えるような光を発しない

          その当時、人間、いや、元素があったのか?ないだろ。
  • by zeros (34309) on 2007年12月06日 13時03分 (#1261089)
    こういった話題って、ワクワクはするんだけど、
    ダークマターが出て来た位から話が難しくなって、ニュートリノやらニュートラリ〜ノやらが出てくると話が分からなくなり、
    最終的に『〜と考えている』『〜と思われる』『〜の可能性がある』とかって締められてて、
    『えっ?!結局何が分かったの?!』ってなるんですが…。

    結局今回は、『宇宙の始まりには、恒星のくせに光を出さない奴がいたらしくて、それが出したらしい熱が、星の形成に影響を与えたらしい

    ってことでFAらしい?

    --
    〜昼の光に夜の闇の深さが分かるものか〜
    • >ダークマターが出て来た位から話が難しくなって、ニュートリノやらニュートラリーノ
      >やらが出てくると話が分からなくなり

      ダークマター
      銀河内等の星の運動の観測結果から,見えている星以上に重力源がないと運動が説明できない
      ことがわかった.
      *見えている星の重力だけだと飛んで行ってしまう天体等が多く観測されている.
      解決策としては,

      1. 見えない(観測している波長域の電磁波をあまり出さない)重力源が存在していて,実は効いて
        いる重力は見えている星から計算したものよりだいぶ大きい.
      2. 実は逆二乗の重力法則は長距離では成立せず,遠距離で重力が強くなるような理論の修正が必要

      の2つがあり得て,後者は大規模な修正が必要になるためそもそも人気がなかったうえに,(更なる
      各種の観測を重ねた結果)どうも世界には見える物質と見えない物質が存在して,後者は重力以外
      ではほとんど相互作用をしない,というモデルで銀河同士の衝突の観測結果などがよく説明できる
      が,重力理論に修正項を加えたものでは観測結果をうまく説明できないことが明らかとなる.
      つまり,どうも1の考え方のほうが正しそうだ,ということになっている.この結果,見えている
      物質の10倍程度の「見えない重力源」が必要となり,とりあえずダークマターと名づけられる.

      まず考え付く「見えない星」として,冷えて光らなくなった星やらブラックホールやらが考え付くが,
      これらMACHO(マッチョ: massive compact halo object)はほとんど観測されず,どうも数は
      少なそうだ,という結果になる.というわけで重力以外ではほとんど相互作用しないもの,WIMP
      (ウィンプ: weakly interacting massive particle……うまいこと名づけるもんだ)が何かしら
      必要だということになって,いろいろ考えているのが現状.

      ダークマターに関してまとめると,
      ・観測事実を説明するには重力を作る何か(=ダークマター)が必要(確定)
      ・普通の物質ではなさそう(ほぼ確定)
      ・でも実際何なのかはまだ不明

      ニュートリノ
      素粒子の一種.弱い力と重力に影響され,強い力や電磁気力は効かない.主に弱い力による核反応で生成.
      歴史的には,弱い力による核崩壊時に,出てくる粒子のエネルギーの和が元の粒子のもつエネルギーより
      小さかったため,エネルギー保存則を満たすために「未知のほとんど相互作用をしない粒子(当時観測
      できなかったため,観測できない理由として必要)がエネルギーを持ち去ってるに違いない」と導入された.
      現在では実験的にも観測されている.
      重力を生じ,かつ重力以外での相互作用をほとんどしないためダークマターの有力候補であったが,
      結局その質量の上限値*存在個数で出てくる値がダークマターとして必要な値に比べ圧倒的に小さかった
      ため,ダークマターの主成分としては「他の何か」を考える必要あり.

      ニュートリノに関してまとめると,
      ・ほとんど相互作用しない単なる素粒子(確定)
      ・ダークマターの全部を説明するには全然足りない(確定)

      ニュートラリーノ
      現在確立していて問題がないとされる理論は「標準模型」で,ここでは弱電力(電磁気力と弱い力を統一
      した理論で,両者が同じ起源の違う側面を見ていることがわかる)の理論,強い力の理論からなる.

      この理論はほとんどの実験事実を精度よく説明できるが,そもそも弱電力と強い力が統一されていない
      (物理学者の多くは,この世界の4つの力はすべて同じ起源の違った側面を見ている(統一できる)という
      信念がある),重力が取り込めない,一部の崩壊モードなどで実験事実とのずれがありそう(理論の限界),
      偶然と見なし難い奇跡的な打ち消しがある(数十桁の二つの数がほぼ打ち消しあい,1桁の求める差だけが
      ぴったり残ってるようなもので不自然),素粒子の世代がなぜ3つなのか等の理由が見えない(物理学者の
      多くには宇宙のほとんどの規定には明確な理由があり,それは理論から必然的に出るという信念がある),
      非常に多くの任意パラメータ(実験からのみ決定できる)を含んでいる(物理学者の多くは,この世界を
      決めているパラメータは非常に少ない(できれば一つ)のだろうという信念を持っている),など
      限界が多く,標準模型を拡張することでもっと完全な理論ができるに違いないと信じている.
      #上記の各種信念は広く信じられているが,成立することが保障されているわけではなくまさに信念.

      そのような拡張の一つとして超対称性理論があり,ここでは世の中の全フェルミ粒子(電子とか,
      クォークとかのスピン1/2の素粒子)にはペアをなす超対称性ボース粒子(偶数スピンの粒子)が,
      また世の中の全ボース粒子にはペアをなす超対称性フェルミ粒子が存在するとする理論.
      こういう超対称性を仮定すると,いくつかの量の標準理論における発散においてちょうど超対称粒子が
      逆の寄与をして自然に発散が消えたり,(超対称性を含まない)大統一理論での実験事実との不整合が
      解決されて強い力まで統一できたりと嬉しいことが多い.
      しかし,世の中のすべての種類の粒子に超対称性粒子が存在することから素粒子の数が倍に増え,
      挙句にそのどれもが未観測であるという問題が出る(これは超対称性の自発的破れにより超対称性
      粒子の質量がとても増えて,生成するエネルギーがけた違いに大きいから加速器実験では生成
      できない,として説明は可能).このため超対称性に懐疑的な人もいる.

      超対称性粒子の命名規則は,
      ・元がフェルミオンのもののペア(ボソンの超対称性粒子)は接頭辞としてsをつける.
       例:electron -> selectron,quark -> squark等
      ・元がボソンのもののペア(フェルミオンの超対称性粒子)は接尾辞としてinoをつける
       例:photon -> photino,graviton -> gravitino

      ニュートラリーノはこれら超対称性粒子のうち,電気的に中性(neutral)なフェルミオン(-ino).
      #混合していたりとかの面倒な話はパス.
      電荷がなく,重力以外ではほとんど相互作用しないので暗黒物質の有力候補.
      ただし実験的には存在の証拠は一切ない.「あればいろいろ理論的にうれしいし,実験との整合性も
      良くなるからきっとあるんじゃねぇの?」と思っている人たちが性質だとか満たすべき条件とかを
      いろいろ検討している.

      ニュートラリーノに関してまとめると,
      ・電気的に中性で相互作用をほとんどしない超対称性粒子(定義)
      ・観測されたことはない(実験事実)
      ・というかそもそもの存在自体が確定したものじゃない
      ・でもいると信じている人はそれなりにいる
      ・まあ居なくっても文句は言うな

      というわけで,

      >『〜と考えている』『〜と思われる』『〜の可能性がある』とかって締められてて

      ってなるのは,実際に観測されたわけじゃないし実在が確定したわけでもない「ありそうな物」に
      関する議論だから,そういうふうに締めるしかない.

      だから結局,(超対称性粒子が存在するという)著者の信念に基づき,超対称性粒子がそれなりに集まって
      いたと仮定して計算してみたら,その発する熱が結構大きくて単なる物質の核融合なんかよりよっぽど
      効果があるから,初期の恒星の形成過程を議論する場合はこういう効果も(超対称性粒子の存在とその
      集合したものの存在を信じるなら)きっちり考えないといけないよ,というのが論文の主旨,かと.

      まあこの辺まで来るとさすがに,「最先端の素核は物理じゃない」(実験的検証ができないから)という
      人の気持ちもわからんではないというか.
      親コメント
    • ヨタ大学?
      --
      the.ACount
      親コメント
    • 天文学者はひどいときは、「可能性が示唆された」なんていいますからね。
      勘弁して下さい。。。

      書いた本人も、どこまでが仮説でどこまでが観測事実なのか、ということが
      切り分けられていないと感じることがしばしば、、、
      • by born_in_9.11 (32056) on 2007年12月06日 19時58分 (#1261341) 日記

        > 天文学者はひどいときは、「可能性が示唆された」なんていいますからね。
        すいません、よく使います...m(_ _)m

        観測事実に対して、これ「でも」説明できるよ、って時に、「あっちでも説明できるし」
        と思いながら使う表現ですね。私の場合は。

        どこかのアブストに書いたかもしれないのでAC

        親コメント
  • だく★すた (スコア:2, 参考になる)

    by Anonymous Coward on 2007年12月06日 12時45分 (#1261078)
    「フィジカル・レビュー誌」じゃなくて「Physical Review Letters [aps.org]」ですよん。
  • プレプリント (スコア:2, 参考になる)

    by phason (22006) <mail@molecularscience.jp> on 2007年12月06日 14時09分 (#1261130) 日記
    多分これ
    http://arxiv.org/abs/0705.0521 [arxiv.org]

    このdark starが現在でもいくらか残っている可能性がある,ってのはおもしろいかも.
  • 闇を撒くもの (スコア:1, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2007年12月06日 14時18分 (#1261134)
    ダークスター・デュグラディグドゥ とかそういう神坂一ネタが出てきそうな予感

    --
    いまググるまで「デュグラディ土偶」だと信じていた
    • >ダークスター・デュグラディグドゥ とかそういう神坂一ネタが出てきそうな予感
      ほとんどの人は忘れてるのでは。

      デュグラディグドゥ様のことは忘れても、ヤシガニアニメは永遠に不滅です!
      #……と思ってたんだけど、今ではキャベツにその座を奪われそうな悪寒。

      >いまググるまで「デュグラディ土偶」だと信じていた
      #某天才剣士とタメをはれますね。w
    • by Anonymous Coward
      カオス…。
      • by Anonymous Coward
        ダークスターっつーとジョン君の映画 [imdb.com]が最初に思い浮かぶのはすでに"おとしよりさあ"ってことでしょうか?
        • >ジョン君の映画が最初に思い浮かぶのはすでに"おとしよりさあ"ってことでしょうか?
          「ジョン君の映画」と言われて最初に思い浮かべたのは"あさりよしとお"でした。
          • by Anonymous Coward on 2007年12月07日 1時32分 (#1261468)
            元ネタ知らない人にはカールビンソンが原体験ですからね
            私も「ジョン君」というと、フェイスオープンしたり首が分離したりする半獣人?の映画監督しか思い浮かびません。
            親コメント
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アレゲはアレゲを呼ぶ -- ある傍観者

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