すべての暗黒物質が不正な惑星(自由浮遊惑星)でできている可能性はありますか?


14

すべての暗黒物質が不正な惑星(自由浮遊惑星)でできている可能性はありますか?(および小惑星や流星のような他のもの)


3
90年代には、ハローの暗黒物質の一部が褐色d星でできていることが想定されていました。これは後に、光偏向による間接的な検出の欠如により除外されました(マイクロレンズとして知られています)。
クリス14年

1
銀河の星間空間にある密集した冷たい惑星のような物体に関する@chrisのコメントを拡大すると、同様の銀河の銀河の回転曲線を説明するために必要な過剰質量密度の3%以下になります。これらは世の中にありますが、パズルの答えではありません。
dmckee ---元モデレーター子猫14年

回答:


16

まず、いくつかのアイデアから始めます。

  1. バリオン物質:バリオンは、3つのクォークで構成される素粒子です。これには陽子と中性子が含まれ、バリオン物質という用語は、原子などのバリオンでできた物質を指します。非バリオン物質の例には、ニュートリノ、自由電子、その他のエキゾチック物質が含まれます。
  2. 惑星、星、塵などはすべて原子でできているため、バリオン物質として分類されます。

さて、 宇宙に暗黒物質が存在していることをどうやって知るのでしょうか?

天文学者は、これらのオブジェクトと相互作用するときのオブジェクトの動作に基づいて、銀河と銀河グループ/クラスターの重力を測定します。このいくつかの例には、潮gasガス/塵の除去、銀河内の星の軌道、および大きなクラスターからの遠い光の重力レンズ効果が含まれます。これを使用して、銀河(または銀河群)の質量を決定します。また、銀河またはグループを見て、すべてのオブジェクト(星、塵、ガス、ブラックホール、その他のバリオン物質など)の質量を合計することで、質量を決定することもできます。これらの方法はどちらも近似値を提供しますが、銀河とグループの重力質量がバリオン質量を10〜100倍上回ることは明らかです。

天体物理学者が最初にこの現象を発見したとき、彼らはもっともらしい説明を考え出さなければならなかったので、彼らは暗黒物質と呼ばれるいくつかの新しい目に見えない物質があることを示唆しました。(余談:いくつかの天体物理学者は、重力の修正のような他の説明も思いつきましたが、これまでのところ、暗黒物質が観測の説明で最高の仕事をしています)。

さて、それではダークマターがバリオン物質ではないことをどのように知ることができるのでしょうか?

天体物理学者が知っているいくつかの理由があり、暗黒物質がバリオンである可能性は極めて低い。まず第一に、銀河内のすべての星が加熱する物体を照らすと、この熱により熱放射と呼ばれる放射が放出され、ゼロケルビン(または-273.14度)を超えるすべての(バリオン)物体がこの放射を放出します。ただし、暗黒物質は放射をまったく放出しません(名前が暗いので!)

暗黒物質がバリオンである場合、それはまた、発光する可能性があることを意味します。バリオン物質の塊*を取得し、それを宇宙に置くと、重力で収縮し、最終的に星またはブラックホール**を形成します-どちらも見ることができます。

だから、これらの理由から銀河内や銀河グループ/クラスタにおける暗黒物質はできませんがないとしてそれはdefinetely惑星ではないでしょうバリオンこと、およびその惑星、死んだ星、小惑星などすることはできません手立て 10〜100倍惑星を作るメカニズムは超新星に依存しており、その多くの惑星に必要な超新星の数は私たちの観測と一致するにはあまりにも多いため、銀河内の星の質量は惑星になります。これでご質問の回答になったことを願っています!

*バリオン物質の塊が大きく、銀河にある量が間違いなくあると仮定します!

**ブラックホールを直接観測することはありませんが、降着円盤からの放射を見ることができます。


明確な説明を書いてくれてありがとう。フォローしようとしているビットについて質問があります。「暗黒物質の塊」に関する思考実験で、もしそれがバリオンでないなら、重力的にも収縮するはずだということを理解するのは正しいだろうか?これは、銀河の周りの星の軌道に影響を与えるほどエキゾチックであるが、それ自体の種類と相互作用しない限り、最初の段落からの存在に由来します。これは理にかなっていますか?
ツノメドリ

1
@Puffinあなたが何を求めているのかを完全に理解しているとは思いませんが、暗黒物質は他の暗黒物質と相互作用しますが、この相互作用は純粋に重力です。バリオン物質と暗黒物質も重力のみで相互作用しますが、バリオン物質は重力、電磁気、核力などを通じて他のバリオン物質と相互作用します。暗黒物質には「エネルギーを失う」方法がないため、効率的に収縮することはできません。これはあなたの質問に答えますか?
ロビー

ありがとうございました。あなたの答えはそれをうまくカバーしていると思います。ここでの私の知識はかなり不安定で、大きな飛躍を余儀なくされています。たとえば、重力波は、物質が軌道エネルギーを失うための手段を提供し、したがってバリオンと暗黒の2種類の物質の間で、暗黒物質がより多く分布したままで、従来の物質が星や銀河を形成できるようになると言っていますか? ?
ツノメドリ

1
はい、重力波は、物質がエネルギーを失う1つの方法です(非常に小さいですが)。ガス雲が収縮すると、それが加熱され、この熱が放射状に放出され、ガスが冷却されてますます収縮します。これが、物質が星や惑星を形成し、そのようなクールなものを形成できるのに、暗黒物質ができない理由です。
ロビー

わかりました、ありがとう、熱の例ではるかに明確です。
ツノメドリ
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.