NASA のウィルキンソン マイクロ波異方性探査機 (WMAP) は、宇宙の年齢を計算し、空間の曲率をプロットしたとき、宇宙を理解しようとする人類の探求に真の分岐点をもたらしました。また、宇宙マイクロ波背景放射の地図も作成され、衝撃的な出来事として、原子が宇宙のわずか 4.6 パーセントを占めていることが明らかになりました。
しかし、宇宙の残りの部分は空ではありません。暗黒物質は宇宙の 23.3 パーセントを占め、暗黒エネルギーは 72.1 パーセントを占めています 。これらの物質は合わせて宇宙のなんと 95.4 パーセントを占めているため、ダーク エネルギーが何であるかを正確に解明しようと私たちが今も取り組んでいるのも不思議ではありません。
ダークエネルギーの宇宙加速
WMAP は 2001 年に発足しましたが、ダーク エネルギーの問題はそれ以前に、つまりハッブル宇宙望遠鏡が3 つの非常に興味深い超新星を観測した 1998 年に遡ります。これらの宇宙爆発の中で最も遠いものは 77 億年前に発生し、ビッグバン自体の半分以上前に遡ります 。
古代の宇宙に関するこの洞察により、宇宙の膨張は減速しているのではなく、むしろ加速していることが明らかになりました。この急速な膨張により、天文学者たちは混乱に陥りましたが、そのほとんどはこの啓示の前に、膨張は重力によって時間の経過とともに遅くなると考えていました。科学者らは、この加速膨張はダークエネルギーによるものだと考えています。ダークエネルギーは、その正確な性質が依然として謎に包まれているため、そう呼ばれています。しかし、加速する膨張を説明するには、宇宙の広大な範囲を何かで満たさなければなりません。
この不思議な力に関する理論
それが何であるかはまだ分からないかもしれませんが、ダークエネルギーは存在しており、科学者たちは有力な理論をいくつか持っています。一部の専門家は、これは空間そのものの特性であると信じており、これは重力に関するアインシュタインの宇宙定数理論と一致しています。この理論は、暗黒エネルギーは宇宙に不可欠であるため、宇宙が膨張しても希釈されないと主張します。
アインシュタインの宇宙定数理論は、真空エネルギーという別の興味深い用語に投資されています。空の空間で構成される真空エネルギーは、宇宙の加速膨張の主要な原動力であると考えられています。真空エネルギー密度は本質的に非常に似ているため、しばしば同じ意味でダーク エネルギーと呼ばれます。
部分的に反証されている別の理論では、暗黒エネルギーを新しいタイプの物質として定義しています。 「真髄」と呼ばれるこの物質は、流体のように宇宙を満たし、負の重力質量を示すでしょう 。他の理論には、暗黒エネルギーが一様に発生しない可能性、または現在の重力理論が間違っている可能性が含まれています。
膨張する宇宙の暗黒物質
それに比べて、暗黒物質ははるかによく理解されています。それは光を発したり反射したりしませんが、科学者は周囲の物質に対する重力の影響に基づいてそれがどこにあるかを推定することができます。科学者たちはこれを達成するために重力レンズと呼ばれる技術を使用し、暗黒物質の重力が遠くの銀河からの光をどのように曲げ、歪ませるかを観察しています。
これらの観測により、星、反物質、暗雲、またはあらゆる形態の通常の物質が除外されます。超大質量ブラックホールが暗黒物質の潜在的な候補であると考える科学者もいますが、 MACHO (巨大でコンパクトなハロー天体) やWIMP (弱く相互作用する巨大粒子) のいずれかを支持する科学者もいます。 MACHO には、重力を及ぼすものの光を発しない弱い恒星である褐色矮星が含まれます。一方、WIMP は、ビッグバンで残された物質の根本的に異なる形態を構成します。
暗黒物質と暗黒エネルギーの正確な性質についての研究は続けられています。何もないように見える空間では、暗黒エネルギーが支配しており、この物質が支配する宇宙がどのように機能するかを理解することが極めて重要です。やがて、科学者たちは、これら 2 つの輝かしい (または暗い) 宇宙の未知の物質について、より明確に理解できるようになることを望んでいます。
