암흑물질(暗黑物質)의 실마리

暗黒物質の手がかりは古代の鉱石の中に潜んでいるかも？

암흑물질의 실마리는 고대의 광석의 속에 숨어있는지도?


2019년 3월 17일(日) 

ギズモード・ジャパン

暗黒物質の手がかりは古代の鉱石の中に潜んでいるかも？

암흑물질의 실마리는 고대의 광석속에 숨겨져 있을지도?


暗黒物質の手がかりは古代の鉱石の中に潜んでいるかも？


鉱石には暗黒物質の引っかき傷が残されているかもしれません。

광석에는 암흑물질이 새겨놓은 흔적이 남아있을런지도 모른다

 物理学者は通常、宇宙から来る暗黒物質粒子を探すため、

물리학자는 통상적으로, 우주로 부터 온 암흑물질을 탐구하는데에,

大きくて複雑な実験を構築しがち……

크고 복잡한 실험을 구축하는 경향이 있는데.....

ですが、もしその存在の手がかりがずっと地球の中に隠れていたとしたらどうでしょうか？

그렇지만, 만약 그 존재의 실마리가 쭉 계속해서 지구 가운데에 숨겨져 있다면 어떻게 하겠습니까?

【画像】暗黒物質の手がかりは古代の鉱石の中に潜んでいるかも？

とある物理学者のグループが、カンラン石や石膏など、

라고-어떤 물리학자 그룹이, 감람석이나 석고등,

地球のマントルや海水で形成された古代の鉱物の中から、

지구의 맨틀이나 해수(바다물)에서 형석된 고대의 광물속에서,

その兆候を探し求めることを提案しています。

그 조그마한 징조를  탐구하는 것을 제안하고 있다
.

暗黒物質とその「美しい」調査方法

암흑물질과 그 '아름다운' 조사방법
 
さまざまな実験から、宇宙の質量の5/6がダーク・マターだという結果が出ています。

여러가지 실험으로 부터, 우주물질의 5/6이 암흑물질(dark matter)이라는 결과가 나오고 있다

この暗黒物質は銀河の足場のように振る舞うものの、

이 암흑물질은 은하의 기댈 곳(기반)처럼 행동하는데에도,

その観測はいまのところ重力の影響を通じてしかできないという神秘的な存在なのです。

그 관측은 오늘날의 시점에도 중력의 영향을 통해서 밖에 관측할 수 없다-는 신비로운 존재이다

 世界中で行なわれている調査の多くは空振りに終わっているのですが、

세계에서 행하여지고 있는 많은 조사는 헛되게(헛침) 끝나고 말았지만,

最近はひとつだけ韓国で信号をキャッチしたと主張する

최근에 한가지만 한국에서 신호을 잡았다고 주장하고 있다

（でもほとんどの科学者たちは否定的な）例外があります。

(그래도 대부분의 과학자들은 부정적 이나) 예외가 있습니다

そんなこんなで、科学者たちはこれから、

이러니저러니해서, 과학자들은 이로부터,

暗黒物質の痕跡を地球の中に求めてみようという動きが出始めたのでした。

암흑물질의 흔적을 지구의 속에서 구해보자-라는 움직임이 시작되었던 것이다

これは人によっては、無理があると感じられるかもしれません。

이것은 사람에게 있어, 무리가 있다고 느낄 수 있을지도 모른다

ですがこの戦略は、巨大で超高額な現在のダーク・マター検出器を

그러나 이 전략은, 거대하고 초고액인 현대의 암흑물질의 검출기를

凌ぐいくつかの利点があります。

능가하는 몇가지 유리한 점이 있습니다

理論的天体物理学者でミシガン大学の研究者キャスリーン・フリース教授は、

이론적 천체물리학자인 미시간대학의 연구자 캐슬리 푸리스교수는,

米Gizmodoにこう語ってくれました。

미국의 Gizmodo에서 이같이 말했다

 私たちは何も建造しません。それがこの調査方法の美しいところなのです

우리들은 무엇도 건조하지 않습니다 그것은 이 조사방법의 아름다운 바입니다
.

これまでのアプローチでは検出できず

이제까지의 어프로치(접근)으로는 검출할 수 없음에도
 
暗黒物質は、銀河の回転の仕方や動き方から、

암흑물질은, 은하의 회전하는 방법이나 움직임으로 부터

宇宙に満たされていることが判明しています。

우주에 가득찬 것으로 판명되고 있습니다

そして地球に届くとわずかながら温度変動を引き起こすと考えられていて、

왜냐하면 지구에 도달하면 매우 작은 온도변동을 일으킨다-고 생각되며,

暗黒物質検出器は大体これを原理として作動しています。

암흑물질의 검출기는 대체로 이것을 원리로 하여 작동하고 있습니다

もし天体観測が暗示するのと同じくらい宇宙が多くの暗黒物質に満たされているのなら、

만약에 천체관측이 암시하는 바와 똑같은 정도로 우주에 많은 암흑물질이 가득차있다-고 하면

我々は極めて超繊細な検出器を地下深くに組み立てて、

우리들은 극히 초섬세한 검출기를 지하속 깊이 조립하여,

暗黒物質粒子がいずれ何らかの信号として表れることを祈りながら待てば良い、

암흑물질입자가 결국 어떤 신호로서 나타날 것을 기도하면서 기다리면 좋으리라

というわけです。

는 이유이다

その検出器の材料は、液体キセノン、ナトリウム結晶、および超低温ゲルマニウムなどが含まれます。

이 검출기의 재료는, 액체의 키세논, 나튜륨결정, 내지 초저온의 게르마늄등이 포함되어 있습니다

にも関わらず、これらの実験では、

그럼에도 불구하고, 이러한 실험들에서는,

何の証拠も見つけることが出来なかったのです。

어떤 증거도 발견할 수가 없었던 것입니다

そのかわり、科学者たちはダーク・マターが持っていないものをいくつも発見しました。

그 대신에, 과학자들은 암흑물질이 가지고 있지 않은 것을 몇가지 발견하였습니다

これが、いずれ手掛かりになってくれれば良いのですが……。

이것이, 결국 실마리가 되어주면 좋겠지만.....

鉱石を通じた調査方法

광석을 통한 조사방법

たとえば、マグマの結晶化から形成された

예를들면, 마그마의 결정화(結晶化)로 부터 형성된

緑色の鉱物のカンラン石や石膏、あと水の蒸発で出来た軟質な鉱石など、

녹색의 광물인 감람석이나 석고, 그 후에 물의 증발로 생긴 연한 성질의 광물등,

10億年前の古代の鉱物は暗黒物質の通過と相互作用した

10억년 전의 고대의 광물은 암흑물질의 통과함으로서 상호작용을 한

証拠を内包しているかもしれないので、

증거를 내포하고 있을지도 모르기 때문에,

調査範囲を拡張する新たな機会を与えてくれます。

조사범위를 확장하는 새로운 기회를 주고있습니다

学術誌Physical Review Dに掲載された報告には、

학술지 Physical Review D에 게재된 보고에는,

こうあります。

다음과 같습니다

 微弱に物質と相互作用する暗黒物質の粒子は、

미약하게 물질과 상호작용하는 암흑물질의 입자는,

鉱物の原子の一部を突き動かし、

광물의 원자의 일부분과 충돌하고,

10億年以上あとに岩石中に検出可能な長さ500ナノメートルの傷跡を残す

10억년 이상 지난 뒤에 암석 속에 검출이 가능한 길이 500나노미터의 상처와 흔적을 남긴다

研究者たちはそうした鉱物を探し、

연구자들은 그와같은 광물을 탐구하고,

最先端の顕微鏡を使って顕著な傷跡を分析するのです。

최첨단의 현미경을 사용하여 현저히 뚜렷한 상처와 흔적을 분석하는 겁니다

最新の検出器でほかの痕跡も探せるかも？

최신검출기에서 그밖의 상처와 흔적도 탐지되기도?

最新の論文は、物理学者ブフォード・プライスらによる35年前の研究に基づいており、

최신의 논문은, 물리학자 부포드 푸라이스에 행한 35년 전의 연구에 기초에 두고,

彼のチームは最近の受動的検出の試み同様、

그의 연구팀은 최근의 수동적 검출의 시도와 같은 방법으로,

4億6000万年前の雲母の中に存在するとされた単極磁石を探しました。

4억6000만년 전의 운모(雲母) 속에서 존재한다고 여겨지는는 단극자석(單極磁石)을 탐구했습니다

フリース教授と新しい論文の著者は、新しい技術が彼らの戦略をより成功させることを願っています。

프리스교수와 새로운 논문의 저자는, 새로운 기술이 그들의 전략을 보다 성공시키기를 원하고 있습니다

いまはナノメートルの解像度を持つ検出器があるので、

이제는 나노미터의 해상도를 가진 검출기가 있기 때문에,

当時よりももっと多くの情報を得ることができます

그 당시보다도 훨씬 많은 정보를 얻는 것이 가능합니다

ノイズ？ 手がかり？ 岩石は宇宙のタイムカプセル

노이즈(소음)? 실마리? 암석은 우주의 타임캡술이다

より高い解像度は非常に重要です。なぜなら岩石は、

보다 높은 해상도는 극히 매우 중요하다 왜냐하면 암석은,

放射性ウランの蓄積跡など暗黒物質の以外の痕跡も記録している可能性があり、

방사능 우라늄의 축적의 흔적등 암흑물질 이외의 상처와 흔적도 기록하고 있을 가능성이 있고,

たとえばウランからどれほどの放射線が出ていたかの手がかりになるわけです

예를 들면 우라늄으로 부터 얼마정도의 방사능이 나왔는가-의 실마리가 되기 때문이다

（暗黒物質を調べる上でノイズとなるため）。

(암흑물질을 조사하는 이상 노이즈가 되기 때문에)

彼らは、地球のマントルや海水で形成された岩石を分析する際、

그들은, 지구의 맨틀이나 바다물에서 형성된 암석을 분석할 때에,

ウラン濃度が低い、もしくは高レベルの水素を含んでいることを願っています。

우라늄농도가 낮고, 또는 높은 레벨(수준)의 수소를 포함되어 있기를 원하고 있습니다

これは、中性子によって出来た痕跡を減らすから、

이것은, 중성자에 의해서 생겨난 상처와 흔적을 감소시키기 때문에,

なんですって。どこにいってもノイズとの戦いです。

입니다 어디에 있어도 노이즈와 싸움입니다

 論文によれば、この研究はまだ提案の段階であり、

논문에 의하면, 이 연구는 아직 제안의 단계이고,

科学者たちが行なう鉱石検証での実現可能な研究を必要とします。

과학자들이 수행하는 광석의 검증으로, 실현가능한 연구를 필요로 한다

しかしそれらは、地球に衝突する暗黒物質の量が

그러나 그것은, 지구에 충돌하는 암흑물질의 양이

時間の経過に伴い変化するのかどうかを明らかにし、

시간의 경과에 더불어  변화하는가 어떤가를 밝히고,

たとえば、太陽と遥か遠くで起こった惑星爆発から発せられたニュートリノなど、

예를 들면, 태양에서 아늑히 멀리서 일어나는 혹성의 폭발에서 부터 출발하여 온 뉴트리노등,

暗黒物質以外の存在を検証することにも役立つかもしれない、

암흑물질 이외의 존재를 검증하는데도 도움이 되는지도 모른다

とフリース教授は米Gizmodoに話してくれました。

고 프리스교수는 미국Gizmodo에 말했다

いろいろと期待は高まりますが、

여러가지로 기대가 높아지고 있지만,

もしかしたら何も検出されず、暗黒物質そのものについての認識が間違いだった……

어쩌면 무엇도 검출하지 못하고, 암흑물질 그 자체에 관한 인식이 틀렸었다고......

なんてことも有り得ます。

라고도 하는 일이 있을 수 있습니다

何はともあれ、まずはカンラン石や石膏の採掘と収集からですね。

무엇이 어떻든지, 우선은 감람석이나 석고의 채굴과 수집으로 부터 입니다

Source: Physical Review D， APS physics

Ryan F. Mandelbaum - Gizmodo US ［原文］ （ 岡本玄介 ）

(*일본의 야후( JAPAN Yahoo ! )에서 빌려온 글입니다*)

(저의 생각은 태양에서 까마득히 먼 해왕성(海王星)의 궤도를

 계산해낸 프랑스의 수학자 르비에르가 좋은 모델이라고 봅니다

 우리 우주에 대해서 샅샅히 그 구조를 인식한다면, 아마도

 암흑물질의 분포와 질량으로 부터 수학적 결과를 얻을 수

 있다고 생각합니다)