宇宙の質量分布の測定方法

宇宙の質量分布について調べています。
ダークマターやダークエネルギーが大半を占めていることはわかったのですが、そもそも質量分布とはどのようにして測定するものなのでしょうか。
どなたか宜しくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： noname#108554 回答日時： 2008/01/03 12:35

難しい質問です。

まず、スケールの問題があります。
つまり、「宇宙の」といっても、太陽系ぐらいのスケールと
宇宙全体（数千Mpc程度）のスケールではぜんぜん違います。
ここでは、ダークマターorエネルギーがどうこうと言ってますから、
宇宙全体の質量分布を測ることを前提とします。

次に、慣性質量と重力質量はそんな大スケールでも一致するのか？
という問題があります。
ですが、今のところ、積極的に一致しないという
証拠があるわけではなさそうなので、
どちらを測ってもよい、実際には重力質量を測ることにします。

以上の前置きのもとで、
1.質量分布と銀河分布
　直感的にも分かりやすい方法です。
　銀河が一定の質量を持ち、質量分布と銀河分布が一致するなら
　銀河分布=質量分布です。
　しかし、このやりかたはダークマターには適用できません。
2.重力レンズ
　最近流行（？）しているのが、重力レンズを利用して
　分布を調べるやり方です。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question …
　天球に投影されている2次元データをどうやって3次元にしているのかが気になります。
　CTスキャンも2次元ですが、あらゆる角度からX線を照射できますから、
　CTスキャンと重力レンズでは状況が結構違う気がします。
3.高温X線の観測　　
http://www.google.co.jp/search?q=X%E7%B7%9A%E3%8 …
　の2つ目のサイトでは、ビリアル定理とX線を用いて質量を測るやり方が載っています。
　何も無い空間に高温のX線は存在できません。
　何もないように見えて、ポテンシャルの井戸（=重力場）があるはずです。
そのことから逆算して、質量を求めることができます。
4.銀河の速度分散
　上述サイトにも少し出ていますが、
　銀河の運動速度の分散からも質量を測定できます。ビリアル定理：
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%93%E3%83%AA% …
　から銀河の平均運動エネルギーが算出できますから、
　その銀河が存在する空間の平均的なポテンシャルを見積もることができ、
　さらに質量分布も分かるという手順です。

この回答へのお礼

返事が遅れてしまい、申し訳ありません。
大変参考になりました。

お礼日時：2008/01/09 14:42