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はーい始まりました宇宙話。今日もですね、普段天文の研究をしている私佐々木が、最新の天文学ニュースをお届けする時間になりました。
すいません、今日はですね、昨日、死火矯正の調整をしたため、少し滑舌が悪いかもしれませんが、ご了承ください。
でですね、早速本題に入っていきたいと思います。
今日はですね、内容としては、ダークマター、暗黒物質って言われるものですね。
これ聞いたことある方いるかもしれませんが、なかなか馴染みのない言葉ですよね。
なので、最新の研究を紹介するんですけど、その説明、ダークマターって何ぞやみたいな説明もしっかりしていきたいと思いますので、お付き合いください。
でですね、実際今回発表された研究は、暗黒物質の存在を実際にAIを使って検証してあげましょうと。
見つかるのかどうかっていうものをですね、調査した論文になります。
結果だけ先に言っておくと、このAIでの暗黒物質の検出は94%の精度で検出することができるということが分かったそうです。
なかなか高い確率ですよね。
このレベルでダークマターっていうのは実際には見えない物質だけど、実際にそこに存在するっていうようなものなので、
それの存在が明らかにできるっていうのはかなり技術が進歩してるなっていう印象ですね。
ここまで散々ダークマター、ダークマターって言ってるんですけど、そもそもダークマターって何ですかっていう話からまず入っていきたいと思います。
ダークマターっていうのは日本語で暗黒物質とも言われるもので、なんでこんな名前がついてるかっていうと、さっき話したみたいにもともと見えないんですね。
全く見えないと。
基本的に物質があるときっていうのは、そこから電磁波とかが出ているので、何かしらの機械を使えば見ることができる。
これ分かりやすいので言うと、例えば赤外線カメラで人間を見たときに赤く光ってるみたいな、洋服着てるとこはあんまり明るくないみたいなのがあったと思うんですけど、
ああいうのと同じで、温度を持っているとそれだけ電磁波の放射があるみたいな、その場合は赤外線ですけど。
あとは単純に物、自分たちが部屋の周りとかを見てるときに見てる物っていうのは光であったり太陽の光を反射して自分たちの目に届いている。
こんな感じで基本的に物っていうのは見える状態、何かしらの電磁波が出てて見えるんですね。
けどダークマターっていうのはそういうのじゃなくて、もう全く光を反射したりとか光を出すみたいな性質が全くないというかなり変わった物質になります。
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こんな単純に見えないので普段そんなダークマターっていう言葉は聞かないと思うんですけど、今回はそれについて。
これがどうやって発見されたか、発見されたというか、何でダークマターっていう物の存在が提唱され始めたかっていうところなんですけど、
これは実は天文の業界で天の川銀河、私たちがいる太陽系も所属している天の川銀河ですね。
天の川銀河をよく見てるとあれおかしいぞっていう動きが実は一箇所あったと。
どういうことかっていうと、銀河って想像してください。銀河っていうのはたくさんの星があって、その星が円盤みたいになってるとぐるぐるぐるぐる回ってるみたいなそんなイメージになると思うんです。
実はあれって中心にすごい重いブラックホールがあって、それに引き寄せられて周りの星がどんどん引き寄せられながら回っているみたいな状態なんですね。
回っているスピードって中心から離れれば離れるほど遅くなって、中心に近ければ近いほど速く回る。
こういう性質があるんですけど、実際に遠くの星を見てみると、今まで計算で出てくる遠くの方にある星の動きよりもずいぶん速いなっていうのが分かったんです。
これってここが速くなる原因が何かっていうと、今私たちが確認できてる星の数よりももっと星がないとダメとか、もっと重いものがたくさんあるはずだみたいな結論にたどり着くんですね、計算をしていると。
そこである方が提唱したのが、これ全く見えない物質っていうのが宇宙には充満してるんじゃないかと。
つまり私たちは今まで目で見える、ないし機械を使って見える光っていうのを見て、どれぐらいの星の量があるかとかっていうのを見てたけど、そうではなくて全く見えないものも実はそこに存在してるんじゃないかっていうので提唱されたのがダークマターですね。
これあんまり今の説明でピンとこなかった人のために言うと、今見えてるものでは計算では合わないと。
今見えてるもので速度は計算では分からないから、何か知らないもんあるぞこれっていう感じでダークマターが見つかったと。
あるかもって言われて始めたんですね。
なのでこれを実際に見つけてあげようっていう研究が近年進んでます。
それが今回使われてる研究ですね。
どういうふうにダークマターっていうのの存在を実際に証明しようかって考えたときに、さっきの銀河の話なんですけど、そこに本当にものがあるかないかっていうのは分からないんだけど、確かに重さは存在しているっていうことは分かってる。
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つまりダークマター自体は重力とかを持ってる何かしらの物質であるっていうのが分かってるので、そいつに何かものをぶつけてあげて、
こっちからものを当ててあげたときに変な動きをしたらそこにダークマターがあるって言えるんじゃないかっていうような研究を進めようというのが今回の研究の研出方法になります。
ここはちょっとなかなかマニアックな話になるので割愛するんですけど、今みたいに自分たちが見えてる物質に対してダークマターが当たったときにすごい微小な光っていうのが出るんですね。
イメージで言うと石と石をぶつけて火花が散るみたいな、あんなイメージでダークマターが何かしらの物質に当たったときに光が出る。
その光を頑張って見つけてあげようというのが今回の実験です。
実は過去にこの実験っていうのは成功していて、ダークマターが作ったであろう光っていうのが見つかっているんですね。
なのでダークマターの存在自体はある。
今まで存在してると思ってたのが実際にAIを使ったら本当に発見できるのか。
つまりAIが見てもそれはダークマターの光であるっていうふうに判断できるのかっていうところを調査してあげたのが今回の研究になります。
今回使われたAIの技術っていうのがCNN、コンボリューショナルニューラルネットワークと呼ばれるもので、
一般的によく使われるのが犬と猫の画像診断みたいなのでよく例で出されます。
これはたくさん犬と猫の画像を機械に読み込ませてあげて、
機械に勝手にこういう特徴を持っているものは犬だ、こういう特徴を持っているものは猫だみたいなものを学習させて、
じゃあ実際に見分けられるかっていうので犬猫を見せてあげるパソコンに。
っていうようなことをやるんですけど。
そういう感じで実際にダークマターが出す光とダークマターじゃないものが出す光みたいなのを画像としてパソコンに読み込んであげて、
じゃあ本当に今持っている検出器でダークマターっていうのが見つかるのかっていうのをやってあげた結果、
その2つを見分ける精度っていうのが94%。
だからランダムに100枚やったらちゃんと94枚、これはダークマター、これはダークマターじゃないっていうのを区別できるっていうのが今回の結果ですね。
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これ感覚的には今まで見つけてたものの確かめ算みたいになっちゃうんですけど、
実はそうではなくて、ここでしっかりとこの精度っていうのが保証されるんであれば将来的にもっと効率よくダークマターの光を捉えられる機械っていうのができたときに、
じゃあこのAI使って自動で本物の信号があるかどうかみたいなのを確認できるっていう意味で割と未来につながるような研究だったので、
これは一つ大きいインパクトのある研究なんじゃないかなと思います。
このダークマター、今まで目に見えないから散々無視されてきたものですけどし、
実際にあんまり宇宙のことを知らない方には馴染みのないダークマターっていうものが、
もし性質とかが綺麗に分かれば100年後とか200年後とかにもしかしたらこのダークマター、
全く目に見えない物質を使った新しいテクノロジーとかっていうのも出てくるんじゃないかなと、
ちょっとそんな未来の話もしていきたいなと、今後はそういうふうにやっていきたいと思います。
こんな感じで今日の論文紹介は以上になります。
もしよければこのような最新の論文の情報であったりとか、
宇宙の豆知識についてインスタグラム等でも更新しているので、
よければ概要欄の方から飛んでみてください。
それではまたお会いしましょう。さようなら。
