Name: 宇宙には大量のダークマター星が存在するかもしれない (Our Universe May Be Full of Massive Dark Matter Stars)
Uploaded: 2021-06-16T19:05:25.000Z
Duration: 5 min 2 s

程度の副詞

The term “dark matter” is a placeholder for matter that we're almost certain must

暗黒物質」とは、ほぼ確実に存在すると思われる物質を表す言葉です。

転換語

be out there because we see the effects of its gravitational pull. But that's all we

その重力の影響を見ることができるので、そこには存在しているはずです。しかし、それだけでは

様態の副詞

see, so we don't know exactly what it is yet.

を見ているので、まだ正確なことはわかりません。

There are a lot of competing explanations, and one of them has raised a few eyebrows

様々な説がありますが、その中の一つに眉唾ものがあります。

recently because it could account for some unexpected experimental results.

最近では、予想外の実験結果を説明できる可能性があるからです。

Maybe most interesting of all, this dark matter candidate opens up the possibility that there

何よりも興味深いのは、この暗黒物質の候補によって、ある種の可能性が出てきたことです。

are “ghost stars” out there in space.

は、宇宙にある「ゴースト・スター」と呼ばれるものです。

I'm talking about dark bosons, hypothetical subatomic particles with a very low mass.

ダークボゾンとは、非常に小さな質量を持つ仮説上の素粒子のことです。

In the most widely accepted explanation for quantum phenomena, the standard model of particle

量子現象の説明として最も広く受け入れられている、粒子の標準モデルでは

physics, bosons are force-carrying particles like photons and gluons.

物理学では、フォトンやグルーオンのように力を持つ粒子をボゾンと呼びます。

They're a different category from fermions like electrons, protons, and neutrons and

電子、陽子、中性子などのフェルミオンとは別のカテゴリーであり

彼らは異なるルールでプレイしています。

While fermions have mass, bosons can have mass or be massless.

フェルミオンが質量を持つのに対し、ボゾンは質量を持つこともあれば、質量を持たないこともある。

Fermions also obey the Pauli exclusion principle,

また、フェルミオンはパウリの排除原理に従う。

which states that no two fermions can occupy the same quantum state.

これは、2つのフェルミオンが同じ量子状態を占めることはないというものです。

This means that fermions like electrons can't be in the same place with the same spin at

これは、電子のようなフェルミオンは、同じ場所に同じスピンで

the same time. That's not true for bosons, which means several identical bosons can be

が同時に存在することになります。ボゾンの場合はそうではありません。つまり、複数の同一のボゾンが

packed into the same spot. Because they can have mass and can occupy

同じ場所に詰め込まれています。質量を持ち、占有することができるため

the same space, it's possible that lots of dark bosons could gravitationally attract

同じ空間にたくさんのダークボゾンが重力で引き寄せられている可能性があるのです。

each other and create an object with a mass comparable to a star.

がお互いにぶつかり合って、星に匹敵する質量の物体を作ります。

would behave very differently from the stars made of ordinary matter that we're used to.

は、私たちが慣れ親しんでいる普通の物質でできた星とは全く異なる振る舞いをするでしょう。

They wouldn't be capable of fusion, so they wouldn't be able to produce any light. Actually they

融合ができないので、光を出すことができません。実際、彼らは

should be totally invisible, since light wouldn't interact with the particles and instead would

は、光が粒子と相互作用せず、全く見えないはずです。

just pass straight through them, hence the “ghost star” moniker.

そのため、「ゴーストスター」と呼ばれています。

Although a ring of plasma could form around them and give them away. They could become

周りにプラズマの輪ができてバレることもありますが。になってしまう可能性があります。

incredibly massive, as massive as the supermassive black holes that are at the center of most

の中心にある超巨大ブラックホールに匹敵するほどの巨大なものです。

galaxies. Some scientists have suggested that a boson star is actually what's at the center

銀河がある。科学者の中には、中心にあるのは実はボソン星なのではないかと言う人もいて

A hypothetical dark boson could solve the big mystery of dark matter, namely how it

仮説上のダークボゾンは、ダークマターの大きな謎を解決する可能性があります。

exerts a gravitational pull while remaining otherwise invisible. But of course a question

は、目に見えないところで重力を発揮しています。しかし、当然ながら質問

this big can't be put to bed without a mountain of evidence. For dark bosons there is, at best,

この大きな問題は、山のような証拠がないと片付けられません。ダークボゾンについては、せいぜいあるくらいです。

Still, it's something, and some of that possible evidence came very recently from

そして、その証拠となりうるものが、ごく最近、次のようなものでした。

大規模な実験も行われています。

One of them is the XENON1T experiment in Italy. XENON1T is a big tank of liquid xenon inside

その一つが、イタリアで行われている「XENON1T」実験です。XENON1Tは、液体キセノンの大きなタンクの中に

an enormous tank of water buried under a mountain. It's actually looking for an entirely different

山の下に埋められた巨大な水のタンク。実際には全く別のものを探している

dark matter candidate, called Weakly Interacting Massive Particles, or WIMPs.

ダークマターの候補である「弱い相互作用を持つ巨大粒子（WIMP）」。

Last summer though, the scientists examining data from the experiment announced they saw

しかし、昨年の夏、この実験のデータを調べていた科学者たちは、その結果を発表しました。

an excess of electrons that WIMPs couldn't account for. It's possible dark bosons interacted

WIMPsでは説明できないほどの過剰な電子の存在。ダークボゾンが相互作用した可能性があります

with the Xenon which would explain what the detectors picked up, but so could a more mundane

キセノンで検出されたことは説明がつきますが、もっと日常的なものも考えられます。

event like radioactive contamination in the experiment.

実験中の放射能汚染のような事象。

Another big name experiment that could be pointing to dark bosons is LIGO, the interferometer

ダークボゾンを示唆する可能性のあるもう一つの有名な実験は、干渉計のLIGOです。

that famously helped detect gravitational waves

重力波の検出に貢献したことで有名な

from the merger of two black holes back in 2015.

2015年に行われた2つのブラックホールの合体によるものです。

Researchers noticed that one of the many collisions it has since detected was unlike the others.

研究者たちは、その後に検出された多くの衝突のうちの1つが、他の衝突とは異なることに気付きました。

It was missing an initial stage where the two black holes spiral around each other.

それは、2つのブラックホールがお互いに渦を巻く初期段階が欠けていたからです。

The scientists calculated if two unconnected black holes could achieve this with a head-on collision,

科学者たちは、連結していない2つのブラックホールが正面衝突したときに、これを達成できるかどうかを計算しました。

が、計算がうまくいかなかった。

When the researchers substituted boson stars in place of black holes though, things clicked.

しかし、ブラックホールの代わりにボソン星を使ったところ、事態は好転した。

Still, we are a long way away from calling this case closed. Maybe other explanations

しかし、この事件が解決したと言うには、まだ遠い道のりです。もしかしたら、他の説明が

can better account for the odd results from XENON1T and LIGO. Or maybe these detectors

は、XENON1TやLIGOの奇妙な結果をよりよく説明することができます。あるいは、これらの検出器が

and the more advanced ones in the pipeline will produce more evidence of dark bosons.

また、より高度なものを開発することで、ダークボゾンの証拠をより多く得ることができるでしょう。

Dark bosons might not be the end of dark matter either. Remember, bosons are force-carrying

ダークボゾンは、ダークマターの終わりでもないかもしれません。覚えておいてほしいのですが、ボゾンは力を運ぶ

particles, so maybe they're not dark matter itself but the way regular matter interacts

粒子であることから、暗黒物質そのものではなく、通常の物質の相互作用の仕方なのかもしれません。

with some other particle that is dark matter.

There are still so many question marks, but the thought that there may be massive ghost

まだまだ疑問点はたくさんありますが、大規模なゴーストがいるかもしれないと思うと

stars out in space that we have yet to see is a nice reminder that there is still so

私たちがまだ見ていない宇宙の星は、まだたくさんあることを思い出させてくれます。

多くの発見と探求があります。