ダークマターの謎:400もの恒星が何もないかのように動くのはなぜか?

ダークマターの謎:400もの恒星が何もないかのように動くのはなぜか?

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Science から Dark-Matter Mystery: Why Are 400 Stars Moving as if There's Nothing There?(5.1.2012)
 

ダークマターの謎:400もの恒星が何もないかのように動くのはなぜか?

By Michael D. Lemonick


語彙は主に英辞郎から抜粋

 

本文

大意

語彙

1 The theory of dark matter took decades to take hold in astronomy, and no wonder. It's pretty tough to wrap your mind around the notion that some mysterious, invisible substance pervades the cosmos -- and even tougher to accept that it outweighs ordinary matter by a factor of 6 to 1, at least. Evidence eventually trumped incredulity, though, and by the 1980s, the vast majority of scientists were on board with the idea, nutty though it might seem, and there they've remained ever since. ダークマターの理論が天文学者に受け入れられるには数十年かかったが、それもそのはずだ。目に見えない謎の物質が宇宙に充満しているという概念を心に描くことは極めて難しい−−そして、それが普通の物質より少なくとも6倍の重さがあると考えるのはさらに難しい。だが結局は証拠が疑惑に打ち勝ち、1980年代には、大多数の科学者がこの考えを奇妙に思いつつも受け入れ、それ以降疑問は持たれていない。 dark matter : 暗黒物質,ダークマター take hold : 確立する astronomy : 天文学 and no wonder : それもそのはず tough : むずかしい wrap : 〜を包む notion : 概念 invisible : 目に見えない substance : 物質 pervade : 充満する cosmos : 宇宙 outweigh : 〜より重い ordinary matter : 普通の物質 factor : 倍数 evidence : 証拠 trump : 〜よりも勝る incredulity : 疑い深いこと vast majority of : 〜の圧倒的多数 on board : 仲間に入って nutty : ばかげた ever since : その後ずっと
2 But a new study out of the European Southern Observatory claims that this now established theory could be in trouble. Chilean astronomers took a look at the motion of 400-plus stars in the broadly defined neighborhood of the sun and concluded that the way they're all moving is inconsistent with conventional ideas about dark matter. "Our calculations show that [evidence of dark matter] should have shown up very clearly in our measurements," said Christian Moni-Bidin, of the University of Concepcion, in a press release. "But it was just not there!" だがヨーロッパ南天天文台による新たな研究では、今では既に確立しているこの理論には問題があると主張されている。太陽周辺の既に分かっている400余りの恒星の運動をチリの天文学者が調査し、恒星の動きがダークマターに関する従来の概念と一致しないという結論を下した。「私たちが計算したところによれば、[ダークマターの証拠]がはっきりと測定に現れるはずなのです」とコンセプシオン大学のクリスチャン・モニ-ビディンは報道発表で語った。「しかし、それがそこにはなかったのです!」 European Southern Observatory : ヨーロッパ南天天文台(チリ共和国にある) claim : 主張する established : 確立した in trouble : 苦境に陥って Chilean : チリの astronomer : 天文学者 motion : 運動 -plus : 〜以上の broadly : 広範に defined : 定義済みの inconsistent : 矛盾する conventional idea : 従来の考え dark matter : ダークマター show up : 現れる measurement : 測定 University of Concepcion : コンセプシオン大学(チリ) press release : 報道発表
3 This could indeed be a blow to dark matter -- in principle, anyway. Looking at the motion of visible matter to deduce the presence of dark matter is, in fact, the way the shadowy stuff was first detected. It was back in the 1930s that Caltech astronomer Fritz Zwicky initially noted something very odd. He could tell that the individual galaxies in galactic clusters were orbiting around each other like swarming bees. But they were moving too fast -- at a speed that, by rights, they should have flown away from one another. His crazy-sounding explanation: the extra gravity of dark matter (he called it "missing mass") was binding them together. 実際このことはダークマターには打撃だ−−とにかく原則的には。ダークマターの存在を推定するために目に見える物質の運動を見るというのは、実際、この謎に包まれた物質が初めて発見された方法だ。それは1930年代に遡る。カリフォルニア工科大学の天文学者フリッツ・ツウィッキーが最初に奇妙なものに気がついたのだ。銀河星団内の個々の銀河は互いに周回していると言えるのだが、あまりにも速かった−−本来なら、互いに飛び去っていく速度だった。頭がおかしいのではないかと思えるフリッツの説明:ダークマター(「欠落した質量」と彼は呼んでいた)が互いを結びつけている。 blow : 打撃 in principle : 原則として anyway : とにかく motion : 運動 visible : 目に見える deduce : 推定する presence : 存在 shadowy : 影のある stuff : 物 detect : 発見する Caltech : カリフォルニア工科大学 initially : 当初は odd : 奇妙な individual : 個々の galactic cluster : 銀河星団 orbit : 軌道を周回する swarming : 群れを成す by right : 本来なら one another : 互いに crazy : 頭がおかしい extra : 余分の gravity : 重力 bind : 拘束する
4 Nobody paid much attention at the time, but later studies of individual galaxies like the Milky Way showed that their pinwheel-esque rotation was also too fast. The galaxies seemed to be surrounded by dark matter, the way a butterfly is surrounded by the glass in a paperweight. 当時は誰も注目しなかったが、後になって天の川のような個々の銀河の研究によって、それら銀河の回転花火のような回転もまた速すぎることがわかった。銀河はダークマターに取り囲まれているらしい。蝶が文鎮の中でガラスに囲まれているように。 pay attention : 注意を払う Milky Way : 天の川 pinwheel : 回転花火 -esque : …のような rotation : 回転 surround : 囲む butterfly : 蝶 paperweight : 文鎮
5 Exactly what dark matter was made of has still eluded astronomers. Multiple lines of evidence strongly suggest that it's a still undiscovered type of subatomic particle -- and if that's true, it's not just out there, it's right here as well. Dark-matter particles should be passing through Earth all the time (physicists are trying to detect them even now), swirling about the solar system and filling the space between the stars. ダークマターが正確に何であるかはまだ天文学者も分かっていない。複数の証拠からは、未発見の素粒子の可能性が高い−−そしてそれが本当なら、単にそこにあるのではなく、まさにここにもある。ダークマター粒子はずっと地球を通過しているはず(今でも物理学者はそれを発見しようとしている)、太陽系をぐるぐる回り、恒星間の空間を満たしているのだ。 elude : 逃れる,巧みに避ける multiple : 複数の undiscovered : 未知の subatomic particle : 素粒子 as well : 同様にうまく pass through : 通過する detect : 検出する swirl about : グルグル回る solar system : 太陽系
6 The particles of dark matter in the room you're now sitting in would be far too few to have a gravitational effect on anything, and so would be the ones filling the solar system. What Moni-Bidin and his colleagues claim in their new study is that the effect that should be showing up at the next level -- specifically, in a sphere about 13,000 light-years in radius surrounding the sun (by point of comparison, the closest stars, in the Alpha Centauri system, are about 4 light-years away). They looked for stellar motions induced by this nearby dark matter, and just didn't find any. "The amount of mass that we derive [from those motions] matches very well with what we see -- stars, dust and gas -- in the region around the sun," Moni-Bidin said. 私たちが座っている部屋にあるダークマター粒子は数があまりにも少ないので、何かに重力の効果を与えることはないし、太陽系に充満している粒子もそれは同じだ。モニービディンたちが最新の研究で主張しているのは、その次のレベルで現れる効果のことである−−特に太陽を取り巻く半径およそ13,000光年の範囲でのこと(比較するものとして、最も近い恒星はアルファケンタウリにあり、およそ4光年離れている)。彼らが探しているのはこの近辺にあるダークマターによって引き起こされる恒星運動だが、見つけることはできなかった。「[この運動から]導き出された質量は、太陽の周囲にある−−恒星、塵、ガス−−目に見えるものの物質とよく一致している。 gravitational effect : 引力の作用 fill : 満ちる solar system : 太陽系 colleague : 同僚 show up : 現れる sphere : 範囲 radius : 半径 comparison : 比較 Alpha Centauri : アルファケンタウリ look for : 〜を捜す stellar : 星の induce : 誘発する mass : 質量 derive : 導き出す dust : 塵
7 In short, there's no dark matter in this neighborhood. If Moni-Bidin and his colleagues are right, that suggests that while dark matter undoubtedly exists, it isn't in the form of the particles physicists are looking for. It's something else, distributed in a different sort of way from anything anyone has imagined. And if that's the case, the physicists trying to detect those particles are wasting their time. 簡単に言うと、この近辺にダークマターはない。モニービディンたちが正しいとすれば、ダークマターは間違いなく存在しているものの、粒子物理学者が探しているような形態ではないということを示唆している。何か他のもの、誰もが想像しているものとは異なる形態で分布しているのだ。もしそうであれば、この粒子を発見しようとしている物理学者は時間を浪費していることになる。 colleague : 同僚 undoubtedly : 確かに exist : 存在する particle : 粒子 physicist : 物理学者 something else : 何か他のもの distributed : 〜の分布をした detect : 発見する
8 If that's the case. The catch is that not everyone is convinced, or even that dark-matter theorists should be very concerned about the new findings. "It's very difficult to measure the local density of dark matter," says David Spergel, head of the Astrophysics Department at Princeton. "[The technique the Chileans used] is a method that has historically been plagued with problems." Beyond that, he says, several different, independent techniques have all come up with different results from those of the recent study, and all are more or less consistent in terms of how much dark matter there is and how it's spread around. もしもそうであれば、問題は、誰もが確信しているわけではないということ、またこの新発見についてダークマター理論家が関心を持つべきだということだ。「ダークマターの局所的密度を測定することは非常に難しいです」プリンストンの天体物理学部長デビッド・スペルゲルは話している。「[チリの人たちが使った技術は]歴史的には問題が多い手法です」その上、いくつかの異なる別個の技術によって、近年の研究とは異なる結果が提示されてきました。そして、それらすべてが、ダークマターがどれほど存在するか、またどの程度広がっているかという点で多かれ少なかれ一致しているのです。 catch : 問題点,難点 convinced : 確信して concerned : 懸念して new findings : 新しい発見物 difficult to measure : 定量化が難しい density : 密度 astrophysics : 宇宙物理学,天体物理学 Princeton : プリンストン method : 方法 historically : 歴史的に plague : 悩ます beyond that : その上 come up with : 提示する more or less : 多かれ少なかれ consistent : 一致する in terms of : 〜の点で spread around : 広める
9 That's pretty convincing evidence that the current consensus is close to being right and that this one discordant measurement is wrong. "I suspect," Spergel says, "that the problem lies with either the analysis of local data or with models that predict the local (as opposed to the global) dark-matter density." それは、現時点における大多数の意見が正解に近く、これまでとは異なるこの測定が間違っているということを納得させる証拠です。「私は推測するのですが」とスペルゲルは言う。「局所データの分析か、あるいは局所的な(広範囲のではなく)ダークマターの密度を予測するモデルか、そのいずれかに問題があるのです」 convince : 説得する current : 現在の consensus : 意見の一致 close to : 〜に近い discordant : 調和しない measurement : 測定 suspect : 〜ではないかと疑う analysis : 分析 predict : 〜を予測する as opposed to : 〜とは対照的に density : 密度
10 Or as scientists often say when confronted with data like these: important if true. But probably not true. あるいは、こうしたデータに直面した時によく科学者が言うように:本当なら重大なことだ。だが恐らくは本当ではない。 confront : 〜に直面する