there are few lovelier than a spiral galaxy.

渦巻き銀河ほど愛らしいものはない。

Majestic whirlpools of stars, they rotate in a stately and predictable dance.

壮大な星の渦巻き、彼らは堂々とした予測可能なダンスで回転しています。

The fact that we see many billions of them in our telescopes

望遠鏡で何十億ものものが見えるということは

tells us they are both common and stable.

どちらも共通で安定していることを物語っています。

It is perhaps surprising that it is relatively easy to understand the inner workings of these cosmic pinwheels.

驚くべきことに、これらの宇宙のピンヒールの内部の働きを理解するのは比較的簡単なことかもしれません。

By combining physical principles worked out by Sir Isaac Newton in the late 17th century,

17世紀後半にアイザック・ニュートン卿によって研究された物理的な原理を組み合わせることによって。

with the observed amount of mass in a galaxy,

銀河の観測された質量の量を示す。

scientists can calculate the rates at which these galaxies rotate.

科学者たちは、これらの銀河が回転する速度を計算することができます。

Using these techniques, astronomers predict how fast stars at different distances from the center of the galaxy should move.

これらの技術を使って、天文学者は銀河の中心から離れた場所にある星がどのくらい速く動くかを予測しています。

Stars very close to the center move slowly.

中心に近い星はゆっくりと動きます。

That's because there is very little mass between them and the center of the galaxy to pull them along.

それは、銀河の中心部との間には、それらを引っ張っていくための質量がほとんどないからです。

Stars a bit further away move faster,

少し離れたところにある星が早く移動します。

because they are being pulled by all of the stars in between them and the center.

なぜなら、その間にある全ての星と中心に引っ張られているからです。

As we get really far away, the stars are predicted to move slowly again.

本当に遠くに行ってしまうと、またゆっくりと星が動いていくことが予測されています。

Their great distance reduces gravity to a gentle tug,

その大きな距離感は、重力を穏やかな引きにまで落としてくれます。

so they move leisurely in their orbits.

軌道上をのんびりと移動しています。

Knowing this, scientists looked at the galaxies and measured how fast stars were moving.

これを知っていた科学者たちは、銀河を調べ、星の動きの速さを測定しました。

To their surprise, they found that while the stars closer to the center of the galaxy behaved as predicted,

驚いたことに、銀河の中心に近い星が予想通りの振る舞いをしているのに、銀河の中心に近い星が予想通りの振る舞いをしていることがわかりました。

those further away moved far too quickly.

遠くにいる者は、あまりにも早く移動してしまった。

This observation was devastating to the tradtional theories of gravity and motion.

この観測は、重力と運動の理論に壊滅的な影響を与えました。

If the stars were moving as fast as their measurement suggested,

星が測定値と同じ速さで動いていたとしたら

galaxies should have torn themselves apart.

銀河は自分自身を引き裂いているはずです。

It was a crisis, and astronomers and physicists scrambled to find a mistake in their calculation.

危機的状況になり、天文学者や物理学者が計算ミスを見つけようと奔走した。

Was Newton's theory of gravity wrong?

ニュートンの重力理論は間違っていたのか？

Was his theory of motion wrong?

彼の運動理論は間違っていたのか？

Or was it possible that astronomers had incorrectly measured the galaxy's mass?

それとも、天文学者が銀河の質量を間違って測っていた可能性があるのでしょうか？

All options were investigated, and all were ruled out. Except one.

すべての選択肢を調査しましたが、すべて除外されました。1つを除いて

Today, scientists believe that the answer lies in a previously unknown kind of matter, called dark matter.

今日、科学者たちは、その答えは暗黒物質と呼ばれる、これまで知られていなかった種類の物質にあると考えています。

This dark matter can be envisioned as a cloud which surrounds most galaxies.

この暗黒物質は、ほとんどの銀河を取り囲む雲のようなものをイメージすることができます。

This matter is very unusual. It is affected by gravity,

この物質は非常に珍しいものです。重力の影響を受けています。

but it is invisible to visible light and all other forms of electromagnetic radiation.

しかし、可視光や他のすべての電磁放射には見えません。

The name "dark matter" originates in this form of matter's inability to emit or absorb light.

名前の"dark matter"は、光を放出したり吸収したりすることができない物質のこのフォームに由来しています。

Dark matter adds to the gravity of the galaxy

暗黒物質は銀河の重力を増加させる

and explains the orbital speed of stars far from the galactic center.

と、銀河の中心から遠く離れた星の軌道速度を説明しています。

Dark matter has not yet been directly observed,

暗黒物質はまだ直接観測されていない。

but scientists believe that it is likely to be real,

しかし、科学者たちはそれが現実のものである可能性が高いと考えています。

mostly because the other options have been ruled out.

ほとんどは他の選択肢が除外されているからです。

Using dozens of approaches, astronomers and physicists continue to search for direct evidence

天文学者や物理学者は、何十ものアプローチを用いて、直接の証拠を探し続けています。

that would prove that the dark matter hypothesis is true.

それは暗黒物質仮説が真実であることを 証明することになる

This question is one of the most important physics research questions of the 21st century.

この質問は、21世紀の物理学研究で最も重要な質問の一つです。