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天文学者は暗黒物質の存在についてどのような証拠を持っていますか?

天文学者は、暗黒物質の存在を指し示す多くの証拠を持っています。

1。銀河回転曲線:

* 観察: 銀河は、それらが含む目に見える問題に基づいてすべきよりも速く回転します。外側の星は、重力の引っ張りが少ないため、動きが遅くなるはずですが、そうではありません。

* 説明: この矛盾は、「暗黒物質」と呼ばれる目に見えない物質の存在によって説明できます。

2。重力レンズ:

* 観察: 遠い銀河からの光は、銀河のクラスターのような巨大な物体の周りに曲がります。重力レンズと呼ばれるこの曲げは、背景銀河の歪んだ画像を作成します。

* 説明: レンズの程度は、目に見える物質だけで予測されるよりも強いです。これは、追加の質量、すなわち暗黒物質の存在を示唆しており、重力場に寄与しています。

3。宇宙マイクロ波の背景(CMB):

* 観察: ビッグバンのかすかな残光であるCMBは、温度の小さな変動を示しています。これらの変動は、初期の宇宙における物質の分布に関する情報を提供します。

* 説明: 変動のパターンは、約85%の暗黒物質と15%の正常物質を含む宇宙と一致しています。

4。構造形成:

* 観察: 銀河クラスターやフィラメントなどの大規模な構造は、可視性のみに基づいて予測されるよりもはるかに早く、より速く形成されました。

* 説明: 暗黒物質の存在は、これらの構造の急速な形成を説明するために不可欠です。これは、追加の重力プルを提供するためです。

5。弾丸クラスター:

* 観察: この銀河のクラスターは、可視物質(熱いガス)の分布と重力レンズ効果の分離を示しています。

* 説明: 重力レンズは巨大なオブジェクトの存在を示しますが、熱いガスはこの巨大なオブジェクトから遠く離れています。これは、重力で相互作用しますが、電磁的には相互作用しない暗黒物質のアイデアをサポートします。

重要な注意:

これらの観察は暗黒物質の存在を強く示唆していますが、その真の性質は謎のままです。科学者は、弱く相互作用する大規模な粒子(WIMP)や軸など、暗黒物質のさまざまな候補を積極的に研究していますが、まだ決定的な識別は行われていません。

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