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ついに「透明な幽霊」の正体が判明！？
暗黒物質（ダークマター）からの信号を世界初検出か

発表：東京大学大学院理学系研究科
研究者：戸谷友則教授

宇宙にある物質の8割以上を占めるのに、誰にも見えなかった「暗黒物質（ダークマター）」。その正体がついに判明したかもしれません。東京大学の研究チームが捉えた「ある光」が、物理学の歴史を変えようとしています。

何が見つかったのか？

東京大学の戸谷友則教授は、NASAの「フェルミガンマ線観測衛星」が過去15年間に収集したデータを詳細に解析しました。その結果、私たちの住む天の川銀河の中心方向から、ぼんやりと広がる奇妙なガンマ線の光（ハロー）を発見しました。

これまでも宇宙からは様々なガンマ線が飛んできていましたが、今回見つかった光は、普通の星やガスが出すものとは明らかに性質が異なっていました。解析の結果、この光は「暗黒物質同士が衝突して消滅した際に出る光」である可能性が極めて高いことが分かったのです。

「目に見えないのに、なぜ暗黒物質の光だとわかるの？」と思うかもしれません。決め手となったのは、光のエネルギー分布（スペクトル）でした。

エネルギーの一致： 観測されたガンマ線は、20ギガ電子ボルト(GeV)付近で特に強くなっていました。これは、理論上予測されていた「陽子の約500倍の質量を持つWIMP（ウィンプ）」という粒子が対消滅した際の特徴とピタリと一致します。
形状の一致： 光の広がり方が、銀河を球状に取り囲む「暗黒物質ハロー」の形と同じように広がっていました。

通常の天体現象では説明がつかない不思議な特徴が、理論物理学者が長年追い求めていた「暗黒物質の指紋」と完全に重なったのです。

今回、その存在が示唆された暗黒物質の有力候補は「WIMP（ウィンプ）」と呼ばれる未知の素粒子です。

WIMPは、お互いにすり抜けてしまう幽霊のような粒子ですが、極めて稀に正面衝突することがあります。すると、2つの粒子は「対消滅」を起こして消え去り、その代わりに高エネルギーのガンマ線を放ちます。今回、フェルミ衛星が捉えたのは、まさにこの「消滅の瞬間の閃光」だったと考えられます。

もしこの発見が、今後の追加観測や他の研究者によって確定されれば、天文学・物理学における「100年来の最大の謎」が解けることになります。

「見えない物質」を初めて「見た」ことになり、現在の物理学の教科書（標準理論）には載っていない新しい粒子の発見となるからです。人類の知恵が、ついに宇宙の暗闇に光を当てた瞬間と言えるでしょう。

宇宙の始まりと終わりに関する入門記事は以下をご覧ください。