欧州宇宙機関のガイア衛星からのデータを使用して、スイスのチューリッヒ大学の研究者は、暗黒物質粒子は非常に軽く、陽子の10億分の10未満、または非常に重いものであることを発見しました。
暗黒物質の質量の以前の推定値は、単一の原子のように光から小さな惑星のように重いものに及ぶため、これは大きなブレークスルーです。
「私たちの調査結果は、暗黒物質粒子の以前に許可された質量範囲の大部分を除外しています」と、Journal Physical Review Lettersに掲載された研究の主著者であるAna Bonaca博士は述べています。
「これは、この神秘的な物質を理解する上で重要な一歩です。」
暗黒物質は宇宙の約27％を補うと考えられていますが、直接検出されたことはありません。科学者は、それは重力を除いて、私たちが知っている力のいずれかと相互作用しない一種の問題であると信じています。
これは、それが私たちの望遠鏡には見えないことを意味し、勉強が非常に困難です。
しかし、科学者は目に見える物質に対する重力効果によって暗黒物質の存在を推測することができます。たとえば、暗黒物質は、銀河の回転曲線の原因であると考えられています。これは、銀河が目に見える物質のみで作られている場合よりも速く回転するよりも速く回転することを示しています。
ガイア衛星は、銀河の星の位置、距離、動きを測定するために2013年に発売された宇宙船です。 GAIAのデータにより、科学者は乳白色の暗黒物質の分布を前例のない精度でマッピングすることができました。
このマップにより、チューリッヒ大学の研究者は、暗黒物質粒子の質量範囲を初めて計算することができました。
「私たちの発見は、暗黒物質が単一のタイプの粒子で構成されているという仮定に基づいています」とボナカ博士は言いました。
「暗黒物質が実際に複数のタイプの粒子で構成されている場合、質量範囲は異なる可能性があります。」
研究者は、彼らの発見が暗黒物質の検索を絞り込み、最終的にその直接的な検出につながるのに役立つことを望んでいます。
