最新宇宙誌 エポックIV：星と銀河の形成 ～構造形成の時代～ 「天文教育」（2010年7月号）

最 新 宇

誌

15

ッ

Ⅳ ： 星

銀 河

形 成

～ 構 造 形 成

時 代

後 編

2

～

福 江

純

大 阪 教 育 大 学

6. ΛCDM構 造 形 成

銀 河 形 成 論 い 古 的 破

綻 後 提 案 中 間 的

跳 現 標 準 的 あ

ΛCDM 紹 う 変

前 う Λ

ュ 宇 項 Λ 項 意 味

CDM 冷 い

暗 黒 物 質 意 味 い い

組 合 わ 極 付 業 界

用 語 一 あ

6.1 観 測

暗 黒 物 質 観 測 い

あ 書 い あ

連 載 書 い う 気 い 遃 去

連 載 検 索 あ 説 明 い

う あ い あ 書 い

繰 返 う 以

簡 説 明 い

最 近 観 測 例 い ３

5.1節 述 べ 弾 丸 銀 河 団 思 い 出

欲 い 文 教 育 2009 3 号

部 一 部 再 掲

現 宇 通 常 物 質 星 星 間 物 質

巨 大 集 合 体 あ 銀 河 い

様 相 い 暗 黒 物 質 銀 河

銀 河 間 空 間 広 範 い 通 常 物 質

布 暗 黒 物 質 布

い 15 星

銀 河 形 成 い い 初 期 宇 通

常 物 質 暗 黒 物 質 入 交 い 想

像 い

15 弾 丸 銀 河 団1E～0657-56

こ 銀 河 団 2 銀 河 団 衝 突 合 体 形成 考 え い 多 白 や 薄 い

原 丸 い 像 ッ 宇 望

遠 鏡 撮 像 視 光画 像 銀 河 団 含 多 数 銀 河 あ や や 画像

右 4 ほ 並 い 中 央 付 近

原 2 像 Ｘ 線衛

星 撮 像 Ｘ 線 像 高 温 表 同 時 銀 河 団 含 大 部 分 通常 物 質 分 布 示 い 考え い 視 光 見 え 銀 河 方 質 多 い

そ 両 側 2 青 い 原 丸 い 像 力 効 果 用 い 推 通 常 物 質

大 暗 黒 物 質 分 布 表 い 通 常 物 質 大 暗 黒 物 質 通 常 物 質 違 う 分 布 い こ わ

弾 丸 由 来 中 央 2

X 線 像 う 右 側 右 尖 鏃 や

う え い

初 期 宇 わ 種 通

常 物 質 暗 黒 物 質 陽 10 万 倍 い

質 雲──

minihalo あ ── 形

作 中 最 初 星 形 成

う 考 え い

見 わ

弾 丸 銀 河 団 観 測 劇 的

力 像 解 析

銀 河 団 中 布 次

第 明 い 劇 的

う

う 通 常 物 質 異 形 態 互 い

抜 力 相 互 作

用 い 弱 い 粒 子 状 物 質

6.1.1 存 在 い 銀 河 団

ュ 万 引 力 ュ

一 般 相 論 信 奉 限 宇 奥 深

い い 目 見 え い

周 体 物 質 力 及 い

闇 勢 力 暗 黒 物 質 dark

matter 考 え 得 い

闇 勢 力 気 い 人 間

出 身 文 学 者

37

ウ 生

国 籍 主

科 大 学 研 究 い

Fritz Zwicky 1898～1974 37

彼 銀 河 団 振 舞 い い 銀 河

団 い 言 い 出

1933 あ

数 十 個 数 個 程 銀 河 集 集

団 銀 河 団 あ え

方 向 約 5900 距 あ

銀 河 団 巨 大 楕 銀 河 M87 含

50 個 程 銀 河 集 団

方 向 4億 彼 方 100個 以

銀 河 含 銀 河 団 あ

38 う 銀 河 団

銀 河 団 銀 河

団 中 含 個 々 銀 河 挙 動 調 べ

い

38 銀 河 団 国 立 天 文

彼 銀 河 団 含 各 銀 河 明

測 銀 河 う 星

い 仮 わ わ 銀 河

布 い い わ い 銀 河 全 体

明 陽 何 個 相 当 わ

わ 銀 河 総 質 見 積

え 銀 河 団 場 合

う 見 積 総 質 陽 数 兆 倍

う 銀 河 明 星 個

数 引 求 質 学 的 質

い

一 方 彼 銀 河 団 含 各 銀 河

運 動 様 子 調 べ 銀 河 団 う 宇

彼 方 ュ 万 引 力 成 立

い 考 え 妥 当 あ 銀 河

団 中 個 々 銀 河 他 残 べ 銀

河 力 働 い い 一 個 一 個

銀 河 銀 河 団 逃 出 あ い 中

心 落 込 い 他 銀 河

全 体 力 相 殺 程 い 速

銀 河 運 動 い 必 要

あ 39 個 々 銀河 運

動 速 測 均 銀 河

団 全 体 質 見 積

え 銀 河 団 各 銀 河

い い 秒 速1000km い 速 飛 廻

い い 運 動 速

銀 河 団 質 陽

500兆 倍 い 必 要 い う う

わ う 方 法 求 質

力 学 的 質 い

39 銀 河 団 中 動 回 銀 河

驚 べ 銀 河 運 動 求

銀 河 団 力 学 的 質 学 的 質

数 十 倍 数 倍 大 え

述 べ う 銀 河 団

場 合 学 的 質 陽 質 数 兆 倍

力 学 的 質 陽 質 500兆 倍

言 い 方 変 え 学 的 質

銀 河 団 中 銀 河 互 い

引 合 う 力 足 銀

河 団 飛 散 い 銀 河 団 い

う 集 団 い ！

統 的 信 観 測

文 学 者 彼 主 張 多 人

耳 傾 あ 突 拍 子

い 結 論 何 間 違 い

あ う 思 う 彼 主 張

入 日

宇 全 物 質 質 90％ 以

占 い い 思 わ い

当 時 時 満 い 彼

主 張 い わ

半 世 紀 い う 必 要 あ

6.1.2 銀 河 回 転 謎

い 多 文

学 者 真 剣 悩 出 1970 代 後

半 い う 触

う 渦 状 銀 河 安 性 回 転 速 問 題

目 前 突

観 測 的 問 題 渦 状 銀 河 回 転 曲

線 問 題 持 い

渦 状 銀 河 星 含

い 星 陽 わ

惑 星 回 い う 銀 河 中 心 わ

回 い 星 運 動 調

べ 渦 状 銀 河 含 い 物 質 質

わ あ 銀 河 団 力 学 的

質 求 方 法 原 理 あ

わ 学 的 質 力 学 的 質 方

10倍 い 大 あ

銀 河1個 明 調 べ 含

い 星 質 求 実

際 含 い 銀 河 系

調 査 星 1割 数 割

い あ う 求

銀 河 学 的 質

一 方 渦 状 銀 河 回 転 い い

い 半 径 星 振 舞 い 調 べ

い い 半 径 星 回 転

速 わ 半 径 回 転 速

回 転 曲 線 rotation

curve い 40 実

際 い い 銀 河 い 回 転 曲 線 作 成

銀 河 外 周 方 回 転

速 一 あ 例 繁 発 見

40 渦 状 銀 河 回 転 曲 線

横 軸 銀 河 中 心 距 離 縦 軸 そ 距離 星 や 回 転 速 表 い 銀 河

物 質 目 見 え 星 々 ＋ 遠

方 破 線 う 落 い 実際

▲ 印 う 遠 方 坦 flat

い そ 回 転 引 留

光 見 え い 以 外 大 物質

─ ─ ─ ─ 必 要

銀 河 団 場 合 回 転 速

質 引 力 学 的 質

い 渦 状 銀 河 調 べ 回

転 速 大 見 積 質 見

え い 質 10 倍 あ 珍

い

わ 一 銀 河 目

見 え い 力 物 質

大 含 い あ

当 時 多 数 銀 河 回 転 曲 線 測

文 学 者 Vera

Rubin 1928～ 41 来 日 大 学

英 語 講 演 聴

近 あ 聞

い 話 思 い

聞 い い 覚 え あ 当 時

い う 言 葉 自 体 着 い

失 わ 質

隠 質 い う 言 い

方 い

41

6.1.3 計 算 機 中 壊 円 盤 銀 河

一 方 理 論 的 渦 状 銀 河 安 性

困 問 題 生 い

1980 当 時 う 大 型 計 算 機 性 能

い 日

銀 河 星 々 運 動 計 算 機 中

星 1000 個 1 万 個 一般 的

N 個 扱 う ュ

N体 ュ N-body

simulation い

盤 状 渦 状 銀 河 振 舞 い

ュ 盤 状 星 布

回 転 あ い う 間

盤 状 形 状 壊 丸 う あ

宇 壮 麗 姿 見 い 渦 状 銀 河

力 学 的 長 時 間 安 い

大 学 院 入

輩 院 生 大 い

覚 え い 籍 い 京 都

大 学 宇 物 理 学 教 室 理 論 当 時

恒 星 系 力 学 中 心 的 研 究 課 題 あ

手 話 聞

体 的 話 以 わ

う う 困

状 態 い わ

盤 状 星 置 い 壊

う 渦 状 銀 河 体

渦 状 銀 河 周 銀 河

領 域 星 10 倍 ！ 質 置 い

盤 安

あ 質 布 井 戸 底

渦 状 銀 河 壊 回 転 続

6.1.4 銀 河 団 わ 蜃 気 楼

信 い い あ 見 え

い い 信 う 見

う 思 え 見 え

あ 思 わ う

証 い い 方 法 集

1986 国 立 文 Ｒ

大 学 V

あ Abell370

Cl2244 02 い う 二 銀河 団 中

周 一 部 う 巨 大

構 造 報 告 42 銀 河 団

Abell370 仮 想 的 半 径

15 秒 角 い 弧 開 合 い 80

い 一 方 銀 河 団 Cl2244 02

半 径 10 秒 角 周 110

い 弧 い 長

見 30 万 い あ 通

銀 河 直 径 10 万 い う

考 え わ 巨 大 あ

わ 構 造 巨

大 楕 銀 河 い 明 楕

銀 河 青 い

42 銀 河 団0024＋1654 画 像：STScI/NASA

後 1988

文 3.6m 望 遠 鏡 用 い 文

Ｂ Abell370 詳 い

解 析 行 結 果 構 造 部

赤 方 偏 移 0.724 あ わ

見 中 心 あ

Abell370 い う 銀 河 団 構 造 実 体

違 う 距 あ 体 あ

わ 方 銀 河 団

彼 方 あ あ 力

像 あ 他 解

析 実 体 遠 銀 河 あ

手 前 銀 河 団 力 場

像 見 え い い う 確 認

銀 河 団 Abell370 巨 大 18億

距 あ 銀 河 団 中 銀 河 力 場

31億 彼 方 銀 河 幻

あ

力 法 則 比 較 的 わ

い 像 大 広

形 状 情 報 使 力

い 体 ── い 場 合 銀 河 団 ── 質

見 積 実 際 見

積 状

像 作 い 銀 河 団 質

明 推 学 的 質

大 い 銀 河 団 中

関 新 証

余 談 1937 い う 早い 時 期

力 効 果

銀 河 観 測 調 べ

う 予 言 い 観 測 予

言 追 い 半 世 紀 あ

6.1.5 銀 河 団 束 縛 高 温

銀 河 集 団 あ 銀 河 団 視 写 真

え 42 個 々 銀 河

集 い う 見 え 銀 河 間 空 間

何 い わ い 以 述 べ う

銀 河 間 空 間 高 温 希 薄

わ い 高 温

力 う 高 温

銀 河 団 部 閉 込

力 必 要 銀 河 団

銀 河 飛 去 い う 様

高 温 飛 散 い う

銀 河 団 含 銀 河 総 質 到 底

足 い あ

必 要 強 い 証

高 温 X線 放 射 X線 銀

河 団 全 体 観 測 布 一

目 然 え 43 日 X

線 衛 星 あ 撮 像 銀

河 団 Coma cluster of galaxies 距 2.9

億 銀 河 数 約 100 X 線 画 像 あ

個 々 銀 河 付 随 高 温 写 い

高 温 大 部 銀 河 団 全 体 巻

う 広 い 範 布 い

わ X線 強 違 い 中 心

高 い 密 い わ

43 あ X線 衛 星 撮 像

銀 河 団 X線 画 像 粟 諭 美 ほ 宇 博 物 館 X線 編

う 高 温 閉 込

述 べ う 仮

得 い あ

銀 河 団 通 常 物 質 暗 黒 物 質 総 M

球 状 布 い

力 井 戸 溜 い

専 門 的 静 水 衡 い

高 温 熱 放 射 い

学 的 薄 い 熱 制 動 放 射

仮 X線 観 測 銀 河 団 中

質 布 主 求

結 果 多 銀 河 団

布 銀 河 布 似

う 布 い わ い

冒 頭 紹 弾 丸 銀 河 団 う 例

あ

高 温 X線 使 え 直 接 観 測

意 外 電 波 使 間 接 的

調 べ 能 使 う 電 波 宇

全 体 遂 満 い 3K 宇 背 放 射

あ 44 い い

44 国 立 天 文 辺 山

得 銀 河 団 RX～J1347-1145周 辺

3K宇 背 景 放 射 電 波 強 分 布 粟 諭 美

ほ 宇 博 物 館 電 波 編

44 国 立 文 辺 山 観 測 所 あ

辺 山 電 波 望 遠

鏡 得 方 向 あ 銀 河 団

RX~J1347-1145周 辺 3K宇 背 放射 電

波 強 布 表 あ 元 電

波 強 強 色 あ 青

赤 い 波 長 2mm 電 波

強 強 い 示 い 黒 い 部

電 波 非 常 弱 い 表 い

44 あ う 3K宇 背 放 射 弱 い

領 域 穴 空 い わ

う い 等 高 線 X線

衛 星 得 X線 強 布 述 べ

う 高 温 布 示 い 比

較 わ う 高 温 あ 領 域

3K 宇 背 放 射 電 波 非 常 弱

い

述 べ う 3K宇 背 放射

火 玉 宇 残 照 あ 宇 全

体 遂 満 い 絶 温 約 3K 黒 体

放 射 自 然 界 電 磁 放 射

黒 体 放 射 近 い い

あ 3K 宇 背 放 射 高

温 閉 込 銀 河 団 向 う 側

到 来 3K 宇 背 放 射 子

一 部 銀 河 団 中 高 温 含 電 子

衝 突 高 温 電 子 方 3K 宇

背 放 射 子

高 い い わ 逆 散 乱 起

わ 3K 宇 背 放

射 子 一 部 高 温 電 子

い 結 果 銀 河 団 通 抜

3K 宇 背 放 射 全 体

歪 体 的 全

体 高 側

結 果 長 波 長 領 域 強

減 45

44 う 波 長 波 長 銀 河

団 観 測 周 辺 比 べ 銀 河 団 部

電 波 暗 あ

1970 当 時

45 － ゼ ッ 効 果

3K宇 背 景 放 射 変 形

Rashid Alievich Sunyaev 1943

～ 46 指 摘 い

効 果

Sunyaev-Zel'dovich effect SZ効 果

い 44 銀 河 団 RX J1347-1145

SZ効 果 銀 河 団 構 造 観 測

例

46

京 都 開 催 国 際 会 議 晩 餐 会 2006 12月

SZ効 果 い う

前 付 い い い 文 業 界 全 体

SZ 効 果 提 唱 者

う 降 着 屋

1973

構 築 標 準 降 着 盤 SS論 文 提

唱 者 一 人 伝 説 的 人 物 あ

以 う 非 常 多 観 測 的 実 証

銀 河 団 中 通 常 物 質 10 倍

考 え う

あ 最 近

衝 撃 的 観 測 例 冒 頭 述 べ 弾 丸 銀 河

団 あ

6.2 CDM

ュ ュ 信 奉

限 観 測 的

物 質 必 要 あ わ

う

候 補 う 目

見 え い 体 的 体 突

非 常 う 理 論 的 考 察

中 心 孤 立

褐 色 星 色 星 原 始

ュ

思 議 素 粒 子 考 え 以

二 大 紹 う

6.2.1 候 補 そ １ 筋 肉 男 MACHO

候 補 一

え 質

星 褐 色 星

木 星 う 惑 星 塵

考 え い

質 い 通 物 質 表 1

確 言 え 家 身 回

物 体 形 成 い 物 質

う 通 物 質 い

総 称 MACHO

筋 肉 男 い う え

い MACHO MAssive Compact Halo

Objects MAssive

Compact Halo 領 域 あ

表 １ 暗 黒 物 質 候 補 １

―――――――――――――――――――――

MACHO 質

―――――――――――――――――――――

褐 色 星 0.08Ｍ

◎ △

Ｍ 型 星 0.1Ｍ

◎ △

色 星 1Ｍ

◎

○

中 性 子 星 2Ｍ

◎ ○

～10Ｍ

◎ △

大 質 BH 100～10万 Ｍ

◎

△

超 大 質 BH 10万 Ｍ

◎ ェ

―――――――――――――――――――――

Ｍ

◎ １ 陽 質

表 体 い 説 明

う 褐 色 星 brown dwarf 最

近 比 較 的 知 い 思 う 質

陽 8％ 主 系 列 星 い

星 あ わ 質 い 中

心 温 十 昇 中 心 陽 う

融 合 応 起 い 星

原 始 星 誕 生 時 間 力

輝 い 後 暗

い 星 あ 非 常 数 多 い 想 像

い 実 際 最 近 高 精 赤 外 線 観 測

褐 色 星 通 常 恒 星 2倍 い

あ わ 数 何 倍

あ 質 い 褐 色 星 全

体 総 質 通 常 星 総 質 10％ 程

候 補

脱 落 う

水 素 陽 子1個 士 融 合

条 件 温 密 比 べ 水 素 水

素 陽 子1個 中 性 子1個 融 合 条

件 方 緩 い 余 中 性 子

力 強 い 褐 色 星 水 素 融 合

能 あ 水 素 比 べ 水 素

い 水 素 融 合

発 生 高 い 思

う 融 合 鬼 門 あ 知

い

色 星 中 性 子 星

通 常 恒 星 終 迎 え 形 成

星 進 化 論 総

い あ 程 見 積

い う 恒 星 進 化 論 持 出

色 星 残 う 陽 程

恒 星 い い100億 あ

考 え 色 星 星 何 十 倍 生

い あ え い う 中 性 子 星

残 大 質 星

い 大 質 星 数 い 結 果 中

性 子 星 通 常 星 数

い う い う 純 見 積

体

候 補 質 一 部 説 明

程 思 わ

褐 色 星 暗

質 体 MACHO

背 星 々 力 効 果 及

MACHO あ わ

い 見 い い わ い

銀 河 系 中 心 方 向 銀 河 方

向 星 々 観 測 い

う い 手 前 見 え い

MACHO 力 効 果

う 見 積 う 戦 略

1990 代 精力 的 MACHO探

行 わ 実 際 1993 9

時 発 見 あ 47

後 MACHO 見 え う

総 わ

銀 河 系 力 効

果 引 起 発 見 MACHO 質

型 的 0.15 陽 質 0.9 陽

質 程 色 星 あ う

銀 河 系 巻 総

47 MACHO 発 見 Alcock et al.

MACHO 力 効 果 遠 方 星

光 増 光 光 曲 線 力 効果

増 光 増 光 減 光 対 称 あ こ

光 曲 線 波 長 い こ 変

光 星 光 曲 線 容 易 区 別

全 体 説 明

足 い う あ

6.2.2 候 補 そ 2 弱 虫 郎WIMP

う 一 候 補 え

ュ あ

種 素 粒 子 考 え 表2 ュ

実 際 発 見 い

理 論 あ 方 WIMP

弱 虫 郎 い う 付 い い

WIMP Weakly Interacting Massive

Particles 他 物 質 わ

Weakly 影 響 合 わ い Interacting

質 Massive 素 粒 子 Particles

意 味 英 語 頭 文

弱 い 相 互 作 用 い い う 点

意 味 通 い 歴 的 WIMP

い う MACHO

造 語

表2 暗 黒 物 質 候 補2

―――――――――――――――――――――

WIMP 質

―――――――――――――――――――――

10 2

～10 5 eV

ュ 1～10 eV

～1 GeV

―――――――――――――――――――――

1 eV 1.78ェ10 33ｇ

1 GeV 10億eV

説 明 MACHO

力 足 い 幽 霊 粒 子 ュ

WIMP う

ュ 非 常 大

質 あ 程 大 説

明 足 思 わ い い

実 的 ュ 質

電 子 10万 1程 0.1～1 eV

い 見 積 い 総

説 明 10 eV 20 eV 必 要

ュ 足 い う

現 候 補 WIMP

素 粒 子 統 一 理 論 あ 超 称 性 理 論 予

想 photino 子 超

称 性 あ 粒 子

zino Z 超 称 性

あ 粒 子

gravitino 力 子 超 称 性

あ 粒 子 い わ ュ

neutralino 総 称 素 粒

子 間 強 い 力 関 連 予 想

い axion 考 え

い 48

前 者 ュ 質 陽 子

100 倍 い 予 想 ュ

1杯

48 WIMP 質 相 互 作 用 断 面 積

い い 曲 線 い 実 験 測 断 面 積 限 表 い 塗 ぶ 領 域 原 灰 色 薄 緑 超 対 称 性 理 論 予 想 WIMP 範 示 い

出 典 ：http://www.symmetrymagazine.org/ breaking/2009/12/17/dark-matter-experimen t-results-announced/

一 方 後 者 質 電

子 1 兆 1 10 2～10 5 eV い 予 想

角 砂 糖1個 中

1兆 個 あ 勘

ュ 質

い massive い 最 近

massive 素 粒 子

WIMP あ う

候 補 49 示

6.2.3 ッ HDM コ CDM

体 通 常

物 質 相 互 作 用 い あ 種

素 粒 子 場 合 い

素 粒 子 考 え い わ

素 粒 子 運 動 状 態 大 熱 い

HDM hot dark matter 冷

49 候 補

出 典：http://www.physorg.com/news7058.html

い CDM cold dark

matter 大 … う CDM

出

い う 必

温 表 い わ

い 素 粒 子 熱 衡

い 温 い う 意 味

あ 相 互 作 用 い 素 粒 子

熱 衡 い う

明 熱 衡 い い

熱 衡 温 義

い

慣 用 的 言 い 習 わ

い い う 素 粒 子 運

動 速 速 近 相 論 的 あ い う 意

味 い う 非 相 論 的 速

運 動 い い う 意 味 あ

膨 張 宇 い 1秒 い 時 点

物 質 物 質

相 互 作 用 宇 温

意 味 あ 温 1000億K

100億K い う 高 温 あ 時点

ュ 温 非 常 高 温 速

近 い 速 熱 運 動 い 宇 膨 張

従 い 運 動 速 い 現

ュ 高 速 飛 回

い ュ HDM

類

一 方 ュ

ュ 早 い 時 期

10 14

秒 い 宇 初 期

物 質 後

相 互 作 用 考 え い

時 期 宇 非 常 高 温 あ

ュ 質 非 常 大 い

予 想 い 時 期

相 論 的 速 飛 回 粒 子

非 相 論 的 粒 子 い

う 宇 膨 張 純 冷 え

い い わ CDM

宇 構 造 形 成 い HDM CDM

要 差 異 体 い う

力 的 束 縛 い う い う 点 う

DM 力 以 外 相 互 作 用

い 素 粒 子 考 え い

他 粒 子 衝 突 減 速

あ い CDM 運 動 速

い 非 相 論 的 粒 子 力 集

全 体 力 場 束 縛

う 力 縮 結 果 全 体 力

場 釣 合 う 速 速 衡

HDM あ 集 団 全 体

力 場 感 力 場 脱 出 速

大 速 運 動 い

力 集 団 容 易 抜 出

結 果 HDM 非 常 力 縮

い

6.3 HDM CDM

述 べ う HDM 力 的 束 縛

い 輻 射 優 勢 宇 い HDM

密 生 HDM 素 粒 子

速 方 向 運 動 い

う 消 う

自 由 流 減 衰 free streaming

damping い

大 部 ュ う HDM

自 由 流 減 衰 超 銀 河 団

1016_M

◎程 密 消

滅 う う 考 え 言 い 換 え

HDM 場 合 最 初 構 造

超 銀 河 団 裂 銀 河

団 銀 河 う 構 造 形 成 い

古 的 説 似

い 現 HDM

粗 筋 あ

一 方 CDM 自 由 流 減 衰 い

大 部 CDM い

い 密 成 長

う い 密 方

成 長 い 50

CDM 場 合 最 初 銀 河

い 銀 河 団 超 銀 河 団 構 造 形

成 い 古 的

説 似 い 現

CDM 粗 筋 あ

HDM CDM

古 的 説

説 似 い 古 的

物 質 考 え い

現 代 時 空 構 造

他 あ 考 え い

50 CDM 密 ゆ 質 横 軸 関

数 表 ワ

密 ゆ 大

え あ 気 見

え い い 実線 標 準 的 CDM

場 合 小 い 質 方

密 ゆ 成 長 こ 示 い

他 い い 効 果 入

え CDM 再 加 熱 109_M

◎ 小 い 密 ゆ 抑 え

109_M

◎ い 密 ゆ 成 長 や

こ 意 味 い 出典 ：

http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/Sep t01/Ostriker/Figures/figure1.jpg

6.4 ΛCDM

銀 河 銀 河 団 観 測 3K 背 放 射

観 測 照 合 わ 古 的

説 方 力

似 い い 構 造 形 成 う 説 明

HDM CDM

方 優 い う え

現 宇 時 空 構 造

dark energy い う

51 物 質 密

ゆ 成 長 計 算 例

横 軸 赤 方 偏 移 あ 関 数 過 去 右 現 在 縦 軸 CDM 密 ゆ 成 長 破線

物 質 密 ゆ 成 長 実 線

ネ a) (d) 物 質 質 違

い 各 ネ 隅 こ Λ 項 い 単 純

CDM Ω_M 1 Ω_B 0.1 計 算例

あ Yamamoto et al. 1998

考 え い

ュ 自 作 一 般

相 論 用 い 宇 全 体 表 方 程 式

ュ 方 程 式 次 頁 参 照 い

方 程 式 時 間 空 間 曲

時 空 計 構 造 表 左 辺 時 空

物 質 布 表 辺

い 方 程 式 時 空 構 造 物 質

い う 異 質 士 結

物 質 時 空 曲 沿 運 動 時

空 曲 方 物 質 布 決

う 意 味 い

ュ 方 程 式 宇 全 体

適 用 宇 全 体 物 質 布

辺 え

決 あ い 逆

宇 時 空 構 造 左 辺 決

ュ 方 程 式

構 造 合 う 物 質 布 辺 指

あ

ュ 宇 構 造

作 う 物 質 自 身 力

宇 潰 う 防

当 初 方 程 式 左 辺 引 力 抗 宇

広 う 力 宇 斥 力 項 付 加

え 日 宇 項 宇 数 あ い

変 数 文 Λ 項 項

ュ 方 程 式 左 辺

曲 時 空 構 造 表 い 左 辺

Λ 項 入 い う Λ 項

時 空 構 造 発 力 力 場

い う 意 味

一 方 ュ 方 程 式 等 号 結

式 Λ 項 辺 移 動

等 式 成 立 数 学 的 移 項

い 物 理 的 新 い 意 味 合 い

生 最 初 解 釈 異 再 解 釈

わ ュ 方 程 式 辺

宇 物 質 布

表 い 辺 移 項 Λ 項

宇 あ 種 場

い う 意 味

場 現

い う 称 付 い あ

述 べ う １

常 識 非 常

性 質 い わ

密 一 方 負 力

い う い う 物 身 近

い

密 空 間 体 積 比 例 い

宇 膨 張 体 積 増 え

増 え Λ 項 解

釈 発 力 場 Λ 項 宇

膨 張 原 動 力 い う 解 釈

い Λ 項

理 解 苦 代 物 遠 方 宇 精 密 観

測 Λ 項

い 宇 加 速 膨 張 説 明 い

わ ュ 一 般 相 論

枠 組 中 観 測 的 実 証

あ

以 現 膨 張 宇

宇 全 体 時 空 構 造

考 慮 い い い う

考 慮 膨 張 宇

CDM 構 造 形 成 考 え

ΛCDM あ 容 的 意

味 的 宇

言 う

DECDM ΛCDM 方 格 好 い い

考 え い

純 CDM 標 準CDM SCDM

数 値 的

標 準CDM SCDM ΩM 1

ΛCDM ΩM 0.3 Ω

Λ 0.7

OCDM Open CDM い

あ 52

52 い い CDM 基 い

ュ ョ 現 在 z 0 銀 河 団 計 算 例

標 準 CDM SCDM τCDM ΛCDM OCDM 出 典 ： http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/ virgo/int_sims/index.shtml

52 い い CDM

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力 作 用 う 構 造 形 成

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い 最 終 的 構 造 現 宇 大

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う 感 2点 相 関

関 数 方 法 含 い い

的 方 法 知 い

い ΛCDM

現 大 規 模 構 造 形 成

い い

… … … …

参 考 文 献

[1] 2003 宇 論 入 門

牧 伸 義 訳 ュ

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