第29章ビッグバンThe Big Bang

Twenty-seven percent of the critical density of the universe is composed of dark matter. To explain so much dark matter, some physics theories predict that additional types of particles should exist. One type has been given the name of WIMPs (weakly interacting massive particles), and scientists are now conducting experiments to try to detect them in the laboratory. Dark matter plays an essential role in forming galaxies. Since, by definition, these particles interact only very weakly (if at all) with radiation, they could have congregated while the universe was still very hot and filled with radiation. They would thus have formed gravitational traps that quickly attracted and concentrated ordinary matter after the universe became transparent, and matter and radiation decoupled. This rapid concentration of matter enabled galaxies to form by the time the universe was only 400–500 million years old.

宇宙の臨界密度の27％は暗黒物質からなる。この大量の暗黒物質を説明するため、追加の種類の粒子が存在すると予測する物理理論がある。候補の一つは、弱く相互作用する重い粒子、WIMPと名付けられ、実験室で検出を目指す実験が行われている。暗黒物質は、銀河の形成に不可欠な役割を果たす。定義上、これらの粒子は放射と相互作用するとしてもごく弱くしか作用しないため、宇宙がまだ非常に高温で放射に満ちていたころから、集まることができた。その結果、宇宙が透明になり、物質と放射が脱結合した後に、通常の物質を急速に引き寄せて集める重力のわなを作ったはずだ。物質の急速な集中により、宇宙がわずか4〜5億歳になるまでに、銀河が形成できたのである。