「40 億年後、銀河系はアンドロメダ銀河と衝突」記事へのコメント

暗黒物質と暗黒エネルギーはどうなる？

[shoji12 (14093)]

何も起こらない？
銀河系に付随してるという見方をするとこういう表現になるのか。
銀河系が、暗黒物質と暗黒エネルギーに振り回されてるんだよね。

Re:暗黒物質と暗黒エネルギーはどうなる？

[phason (22006)]

暗黒物質：
多分重力以外では相互作用しないと考えられています．一方通常の物質はそれ以外にも電磁的な相互作用なども行う．
通常時の銀河では，暗黒物質と通常物質が同じような位置にまとまっていると考えられます．

銀河同士が衝突すると，二つの銀河の通常物質同士も同じ領域に流れ込みますが，星間ガスなどは電磁的にも相互作用するためかなり迅速に減速することになります（要は摩擦を受ける）．

一方暗黒物質は重力のみで相互作用するので，エネルギーの散逸はせいぜい重力波程度．電磁的にもエネルギーが逃げていく通常物質に比べると摩擦が少ない．

こうなると何が起こるかというと，二つの銀河の通常物質は銀河の衝突後互いにまとわりつくように減速し，急速に一体化していく．
一方の暗黒物質は衝突後するりと互い（＆通常物質）をすり抜け向こうに飛んでいき，また重力で引き戻され……という運動をしばらく続けることになります（摩擦が小さいから）．
このため，通常時には物質と暗黒物質が一体化していたものが，銀河同士の衝突の際には両者の位置がずれてくるわけです．
従って，光学的な観測による「光ってる部分（通常物質）の分布」と，重力レンズ効果による「通常物質と暗黒物質を合わせた質量の分布」が大きく異なることが期待されます．

実際にそういう観測は結構行われていて，衝突した銀河では，星間ガスの重心（光学的に決めた中心）と，暗黒物質などを含めた（と思われる）質量的な意味での重心がずれていることが確認されています．

暗黒エネルギー：
正体が分かっていないものにあれこれ言うのはなんですが，宇宙項のように空間自体の持っている性質（全員ではないが，多くの研究者はそう考えているらしい）だとすると，中の物質がどうであろうと変わらんのではないでしょうか．