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◆ダークマターはそんなに要らない

 ダークマター。ケプラーの法則の無理やり適用の副産物

ダークマターが存在するはずだ。しなくてはならない。という根拠として 示される事象に銀河の回転速度があります。

「外縁部の速度が理論値より大きい」というのです。

「銀河の回転に伴う星の移動速度は外側程遅くならなければならないのに 実際はほぼ一定だ。これは観測にかからない質量があるからだ」 と結論づけています。

どうやらこれが次のような話らしいのです。


銀河は中心部に球状に星の集まったバルジと呼ばれる部分と、周辺に円盤状に星が 広がった部分からなります。

そしてそれらは一定方向に回転しています。

バルジの回転は剛体の回転とみなすことができ(?!)中心から離れるにしたがって 星の移動速度はまします。

一方円盤部はケプラーの法則に従った回転をするはずで(?!)中心から離れるに 従って遅くなるはずです。

ところが、観測結果では周辺部も内側と同じ速度を保っているのです。

これは内側に膨大な見えない質量があるからに違いありません(?!)


バルジを剛体扱いするのも無茶すぎますが、円盤部で突然ケプラーの法則に変わるというのも無茶な仮定です。

ケプラーの法則は太陽系の惑星のように中心に大きな質点がありその周りをかなり疎に質点が回っている場合 になりたつものです。

銀河は違います。銀河の円盤は空間に対し質点の分布はかなり密なものとなっています。

単純な基礎的計算を◆質量分布モデルと軌道の基礎計算:ダークマター再考に置きました。

勿論蜜であるとは言え、星自体は空間に対し極めて小さいので衝突することは殆どありません。

速度の違う星がすれ違うと、遅い星が速い星に引かれるように動きます。
仮にケプラーの法則に従って動いている星同士が接近した場合、外側の 星が内側に引かれ速度が増します。内側の星の速度は少し落ちます。

沢山の星が回転している場合、それらの速度は一定のものに徐々に落ち着く可能性が 高いと思います。

とはいえ、3体以上の質点の振る舞いは解析的には解くことはできません。数値シミュレーションに 頼るしかないと考えています。

もし、単純なケプラーの法則が銀河でも成り立つはずだというなら、その根拠を示すべきです。
ケプラーの法則に一見従っていないように見えるなら、ケプラーの法則が成り立たないと考えるのが 普通です。無理やりケプラーの法則と合うように架空の質量を持ちこむというのは、いくらなんでも 話の進め方がおかしくないか?

 重力レンズなどの直接効果観測

ケプラーの法則の適用という雑なやり方で「ダークマター論」が出ているというのは、信じがたいことです。

例えば重力レンズ効果で質量の存在を確認したなどということはないのでしょうか?

あるいは既にきちんとした、無数の質点が影響を与え合う形での、数値シミュレーションが なされ、星だけでは説明できないことが分かっているのでしょうか?

 重力統計力学、重力紛体力学:妄想

無数の粒子の振る舞いを解析する統計力学手法があります。

統計力学では粒子の衝突が中心機構となりますが、衝突せず重力干渉を起こす形での 理論が組み立てられないでしょうか?

あるいは少し疎集合を扱う重力紛体力学のような形は作れないものでしょうか?
銀河の腕の説明ができそうに思います。
ボイドなど重力紛体力学で説明ができそうな気がします。

重力流体力学なども可能かもしれません。

星は近づくと互いに軌道を大きく乱します。銀河の中心部ではランダムに入り乱れます。 ランダムさが大きいので中心部では円盤を形成せずバルジとなります。
中心から離れる程安定しますが、余程離れない限り、中心に大きな質量が集まっているかのような 単純な振る舞いはしません。

 ###2013/3/24

一般書ではあるのですが、ダークマターに関して1章をさいて述べている本が出ていました。
講談社 ブルーバックス「新・天文学事典」

その中の記述では、やっぱりケプラーの法則でダークマターの必要性 が説明され、最後の方に「重力レンズ効果によって確認された」という記述が 出てきます。

が!何と!この重力レンズ効果を起こしている銀河と、回転速度からダークマター の必要性が言われている銀河は全く別のものなのです。

重力レンズ効果を起こしている方の銀河の回転に関しては一言も触れられていない。

話がおかしいだろう、それじゃ。確かに重力レンズの所には正体の確認できない 質量があるのだろうけど、回転すら確認できない程遠くの銀河であり、物質が 確認できないからといってダークマターはないでしょう。近くの、物質が はっきり分かる銀河で、その物質分では質量が足りないからこそダークマター です。

だんだんとダークマター、インチキに思えてきました。

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