星は宇宙空間の少数派

宇宙に広がる暗黒物質

果てしない夢とロマン溢れる宇宙。遠くきらめく夜空の星と、底知れない真っ暗な闇とのコントラストがいかにも神秘的です。実は、その言葉どおり、宇宙は「暗黒物質」と呼ばれる物質で満たされています。太陽系のような小宇宙では、それを視野に入れることはなくても、銀河系やアンドロメダ星雲など、もっと広い範囲の宇宙を考えるときには、それが重要な意味をもってきます。
銀河系は回転をしているため遠心力が生じるので、それに対して銀河系内の天体の重力がつりあっていないと、天体は銀河系の外に放り出されてしまうはずです。ところが、実際の天体の重力だけを計算すると遠心力に到底及ばないことがわかりました。そこで、「重力を生み出す別の何か」の存在の解明が進められました。その“何か”こそが、暗黒物質なのです。その実体は依然、謎ですが、重力を生み出すモノが存在するのは観測からも明らかです。そしてそれが宇宙空間の実に23％も占めているのです。
暗黒物質に似た言葉としては暗黒エネルギーがあります。これは空間を押し広げる力、つまり負の圧力を持つエネルギーとして考えられています。この暗黒エネルギーは宇宙空間の73％を占めているので、宇宙の大半が暗黒エネルギーと暗黒物質で満たされていることになります。その残りの部分を星などの普通の物質が占めるわけですが、その割合はわずか4％に過ぎないのです。

宇宙空間は空洞だらけ

しかも、星の分布は均等ではありません。もともと物質密度の高いところでは物質が連続的に集まり、銀河を構成します。そして物質密度の低いところはますます密度の低下が進んで真空の空洞となります。したがって、物質のあるところと、そうでないところの濃淡の差は広がるばかりです。
残念ながら、宇宙は星のまたたく輝かしい世界などではありません。空洞と暗黒物質だらけの空間だということが最近の観測でわかってきているのです。

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

東京科学大学理工学系（旧・東京工業大学）理学院地球惑星科学系教授中本泰史先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

惑星地球学

メッセージ

大学で惑星科学の勉強をしたいと思ったら、高校生の間は、数学から物理学化学、地学、生物学と、幅広く興味を持って勉強することをお薦めします。惑星科学では、どんなものの見方も役に立ちます。しかし、全部の科目をまんべんなく勉強するのはしんどいですよね。そういう場合は、一部だけでもいいです。得意技を身につけましょう。その得意分野から惑星科学の勉強に入り、大学で幅を広げていけばよいでしょう。がんばってください。

先生への質問

先生の学問へのきっかけは？
先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

東京科学大学理工学系（旧・東京工業大学）に関心を持ったあなたは

東京科学大学（Science Tokyo）は、東京医科歯科大学と東京工業大学が統合して2024年10月に誕生した国立大学です。「『科学の進歩』と『人々の幸せ』とを探求し、社会とともに新たな価値を創造する」をMission に掲げ、両大学のこれまでの伝統と先進性を生かしながら、どの大学もなしえなかった新しい大学の在り方を創出していきます。
理工学系には、6学院（理学院、工学院、物質理工学院、情報理工学院、生命理工学院、環境・社会理工学院）があります。