[論文レビュー] A Possible Candidate for Dark Matter

Shihao Chen|ArXiv.org|Mar 28, 2001

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、発散なしの量子場理論から導かれる仮説的なW物質が、重力以外の相互作用を一切行わず、従来の方法では検出不能なため、暗黒物質を構成すると提案している。著者らは、RXJ1865および3C58をF物質とW物質の複合天体（W-F星）の可能性として特定し、W物体が重力的摂動を介して地震や津波発生と関連していると結びつけている。

ABSTRACT

On the basis of a new quantum field theory without divergence presented by us we identify W-matter with dark matter and guess that the two new stars RXJ1865 and 3C58 and quasi-stellar objects are the compounds of a F-celestial body with a W-celestial body with massive enough mass, and some earthquakes, some tsunamis and some disasters in some areas like Bermuda are caused by W-objects. Keywords: Dark matter; W-matter; Quasi-stellar objects.

研究の動機と目的

• 発散なしの量子場理論から生じるW物質を、暗黒物質の物理的候補として特定すること。
• W粒子が重力以外の相互作用を一切行わないことにより、暗黒物質が非重力的検出ができないことを説明すること。
• W物質に関連する観測可能な天文学的現象（例：異常赤方偏移、重力レンズ効果）を予測すること。
• RXJ1865 や 3C58 のような説明のつかない天体的対象を、F物質とW物質の複合体（W-F星）として解釈すること。
• 特定の地震、津波、バミューダ三角州の異常を、巨大なW物体による一時的重力的効果に起因するとすること。

提案手法

• F粒子（通常物質）とW粒子（暗黒物質）の2つの対称的セクターを持つ新しい量子場理論を構築し、ラグランジアン ℒ = ℒ_F + ℒ_W で記述する。
• F粒子とW粒子は重力以外の相互作用を一切行わず、場の媒介による結合がないことから、独立性が保たれると仮定する。
• 宇宙論的・天体物理学的系をモデル化するため、全エネルギー運動量テンソル 𝒯_μν = 𝒯_Fμν + 𝒯_Wμν を用いたアインシュタイン場方程式を適用する。
• F世界とW世界の対称性を応用し、W物質が宇宙物質の50％を占め得ると推論するが、非重力的相互作用は検出不能である。
• W天体を重力的に束縛され、透明で、F粒子とは重力レンズ効果や潮汐力以外の相互作用を一切行わない物体としてモデル化する。
• F物体とW物体が相対速度がゼロで合体することでW-F星が形成され、高密度かつ赤方偏移が著しい物体が質量と赤方偏移によって検出可能になると提唱する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 発散なしの量子場理論によって定義されるW物質は、重力的相互作用のみを有する候補として、暗黒物質として妥当であるか？
• RQ2 F世界に存在する巨大なW天体が、どのような天体的特徴を示すか？
• RQ3 なぜRXJ1865および3C58は、クォーク星の説明では説明できないほど極端な密度と温度を示すのか？
• RQ4 W物体による重力的摂動が、津波や地震といった急激な自然災害を説明できるか？
• RQ5 準星的天体（quasi-stellar objects）の赤方偏移は、埋め込まれたW物質の深い重力ポテンシャルに起因するものか？

主な発見

• 発散なしの量子場理論における対称的セクターから生じるW物質が、重力的相互作用のみを有する暗黒物質の物理的実現と提案される。
• 宇宙のエネルギー運動量テンソルには、F粒子とW粒子の両方の寄与が含まれるべきであり、それらの間には非重力的結合がない。
• RXJ1865（半径11.3 km、温度7×10⁵ °C）および3C58（中性子星密度の5倍、温度1×10⁸ °C）は、極端な性質を示すが、クォーク星ではなくW-F星と解釈される。
• W天体はF粒子に対して透明であり、近傍を通過する光子に重力レンズ効果や赤方偏移を引き起こす。
• F物体とW物体の間の重力的相互作用により、摩擦なしの通過が可能であるが、F物体に地震的・潮汐的効果を引き起こす。これは、一部の地震や津波の原因と関連している可能性がある。
• 準星的天体はW-F星である可能性があり、その大きな赤方偏移は、極端な明るさや距離ではなく、埋め込まれたW物質の深い重力ポテンシャルに起因するものである。