弾丸クラスター: 暗黒物質の顕著な証拠

画像の説明: 目に見えるバリオン物質（ピンク色）と非バリオン暗黒物質（青色）の分離を示すバレットクラスターの合成画像。画像出典:チャンドラ X 線天文台。

弾丸銀河団: 2 つの銀河団の衝突

ザ弾丸クラスター地球から約38億光年離れたところにある銀河団です。 彼は、暗黒物質の存在について最も説得力のある証拠の 1 つを提供したことで有名です。 この銀河団は 2 つの銀河団間の衝突の結果であり、この衝突により科学者は暗黒物質の影響を直接観察できるようになりました。

2つの銀河団の衝突は約1億5000万年前に起きた。 この衝突により、バリオンの可視物質（ピンク）と非バリオンの暗黒物質（青）が分離され、科学者はそれらを別々に研究できるようになりました。

暗黒物質が目の前に現れるとき

• 高温ガスの分離:X線で観察できる高温ガスであるバリオン物質（ピンク色）は、衝突時の摩擦力によって速度が低下し、弾丸のような構造を形成した（そのため「弾丸クラスター」という名前が付けられた）。
• 暗黒物質の分布:非バリオン物質である暗黒物質 (青色) は、ガスや光とあまり相互作用せず、速度も低下しないため、重力レンズ効果のおかげで位置を特定することが可能になりました。
• 重力レンズ効果:暗黒物質は星よりもはるかに重いため、その背後にある物体の光を歪めるため、その分布をマッピングすることが可能になります。

暗黒物質の不可欠な証拠

バレットクラスターは、暗黒物質の存在に関する 3 つの主要な証拠を提供します。

• 空間的分離:暗黒物質と高温ガスは空間的に分離されており、暗黒物質が可視物質と同じように相互作用しないことを示しています。
• 不足している質量:重力レンズ効果を使用して計算されたクラスターの総質量は、目に見える質量よりもはるかに大きく、これは目に見えない質量（暗黒物質）の存在を示唆しています。
• 動的な動作:暗黒物質は高温ガスとは異なる軌道をたどり、その独立した存在が裏付けられます。

弾丸星団内の星の位置

銀河は主に次のもので構成されています暗黒物質(約 85%)、次に星(10 ～ 15%)、その後ガスと粉塵(1 ～ 10%)。

ザ衝突する2つの星団の銀河の星々それらは主に暗黒物質が見つかった領域 (青色) の近くに位置しています。星は、暗黒物質と同様、摩擦や衝突を通じて強く相互作用しません。

銀河は主に真空でできているため、高温のガスとは異なり、恒星は大幅に減速することなく衝突帯を通過します。