暗黒物質: 宇宙最大の謎「ダークマター」ってなに？基本から最新の研究までわかりやすく解説します！
みなさん、こんにちは！えひめITラボのせいけです。今回は科学界の超ビッグなミステリー「ダークマター（暗黒物質）」についてお話しします。
「宇宙の話って難しそう……」と思うかもしれませんが、できるだけ専門用語をほぐして、イメージしやすいように解説していきますね。
（今日の一言: 最近宇宙について調べながら寝落ちするのが夜のルーティンです）
そもそも「ダークマター」ってなに？
私たちの身の回りにあるスマートフォン、机、空気、そして夜空に輝く星や銀河。これらはすべて、私たちがよく知っている「普通の物質」でできています。
しかし驚くべきことに、最新の宇宙の研究によると、私たちが知っている普通の物質は、宇宙全体のたった「5%」ほどしかないと考えられています。
残りのうち、約68%は「ダークエネルギー」というこれまた謎のエネルギーで、残りの約27%を占めているのが、今回ご紹介する「ダークマター」です。
ダークマターは日本語で「暗黒物質」と書きますが、黒い色をしているわけではありません。「光を出さないし、光を反射もしない（光とほとんど反応しない）」ため、私たちの目や望遠鏡では直接見ることができない、文字通り「正体不明の謎の物質」なのです。
見えないのに、なぜ「ある」とわかるの？
目に見えないのなら、ただの勘違いではないかと思う方もいるかもしれません。しかし、たくさんの間接的な証拠から、科学者たちは「絶対に何かがある」と考えています。その代表的な証拠をいくつか紹介します。
星のまわり方が予想より速すぎる
宇宙に浮かぶ渦巻銀河（たくさんの星が集まってぐるぐる回っている場所）を観察すると、おかしなことが起こっているのがわかりました。
物理の法則では、中心から遠く離れた外側の星は、ゆっくり回るはずです。しかし実際に測ってみると、外側の星も中心近くの星と同じような猛スピードで回っていました。
このスピードのままでは、星たちは遠心力で宇宙の彼方に吹き飛ばされてしまうはずです。吹き飛ばされない理由はただ一つ。目に見えない何かが、強力な重力で星たちを引き留めているからです。
空間がゆがんで光が曲がる
アインシュタインの相対性理論では、重いものがあると、その周りの空間がゆがみ、通り抜ける光が曲がるとされています。これを「重力レンズ効果」と呼びます。
宇宙を観測していると、何も星がないはずの場所を通り抜ける光が、ぐにゃりと曲がっている現象が確認されます。そこに「目に見えないけれど、ものすごく重い何か」が存在している動かぬ証拠です。
宇宙の歴史を支えた「足場」
宇宙の始まりのころ、ダークマターの重力が「足場」の役割を果たしたことで、ガスやちりが集まり、現在の星や銀河が作られたということもシミュレーションでわかっています。もしダークマターがなければ、今の宇宙はスカスカのままだったかもしれません。
ダークマターの正体は？
世界中の物理学者たちが、その正体を突き止めようと様々な仮説を立てています。大きく分けると、以下のような候補があります。
謎の小さな粒（素粒子）
現在の科学ではまだ見つかっていない、未知の粒子ではないかという説が有力です。
WIMPs（ウィンプス）：重さがあるけれど、普通の物質とは重力以外でほとんどすり抜けてしまう謎の粒子です。
アクシオン：ものすごく軽くて、強い磁場の中に入れると光（マイクロ波）に変わるかもしれないと考えられている不思議な粒子です。
目に見えない宇宙の天体
星の一生が終わった後にできるブラックホールの中で、宇宙が誕生した直後にできた「原始ブラックホール」と呼ばれるものが、ダークマターの正体ではないかという説もあります。
どうやって探しているの？
見えないダークマターを見つけるために、世界中で驚くような実験が行われています。
最も主流なのは、地下深くで行われている「待ち伏せ」の実験です。ダークマターは地球も人間もすべてすり抜けてしまいますが、ごくまれに物質の原子核に「コツン」とぶつかることがあります。
宇宙から降り注ぐ雑音（宇宙線など）が届かない地下深くに、液体キセノンなどを満たした超高性能の検出器を設置し、いつかダークマターがぶつかって光る瞬間をじっと待っています。
最近の実験では、驚くほど高い感度で探索が進んでいますが、今度は「太陽から飛んでくるニュートリノ」という別の粒が邪魔をしてしまう「ニュートリノフォグ（霧）」という新しい壁にもぶつかっています。科学者たちは、この霧を乗り越えるためにさらに技術を磨いています。
また、宇宙から届く光を観測してダークマター同士が衝突して壊れた跡を探す方法や、人工的に粒子を衝突させる巨大な装置（加速器）を使ってダークマターを作り出そうとする実験も行われています。
まとめ
宇宙の約4分の1を占めているのに、まだ誰も直接捕まえたことがないダークマター。
その正体がもし解き明かされれば、物理学の教科書がすべて書き換わるほどの歴史的な大発見になります。そして、私たちが住むこの宇宙がどうやってできて、これからどうなっていくのかという大きな謎の答えに一歩近づくことができます。
これからの科学の進歩や、新しい発見のニュースにぜひ注目してみてくださいね。
