宇宙について考えている事の備忘録３

　銀河の回転曲線問題について、今、考えていることです。

　ちなみに、以前書いたこととに反していることも書きますが、それは、色々考えた結果、考えが変わったと思ってください。

　銀河の回転曲線問題とは、理論上、天体は円運動の中心ほど公転速度が速く、外側ほど遅くなる。というようになるはずなのに、銀河の中心付近の天体と、外側の天体とでは公転速度がほとんど変わらない。という、理論と実際の観測結果では相違がある。という問題です。

　ところで皆さん、インターステラーという映画を見たことがあるでしょうか。天文学的にかなり正しく作られているという映画です。

　その映画の中で、ブラックホールに近いために時間の流れが遅い。という惑星が出てきます。

　主人公たちは宇宙船でその惑星に向かいますが、その惑星の１時間が、宇宙船での７年に相当します。大体、時間の流れば８０００分の１になる。ということです。

　そこでなのですが、相対性理論では、光の速さは観測者からみて常に一定（秒速約３０万キロ）。という法則があります。

　ならば、その惑星では、惑星上での１秒でも秒速３０万キロのはずです。ですが、惑星の１秒は宇宙船の８０００秒なので、惑星上の光の速度は、宇宙船での８０００秒で、３０万キロ進むということになります。逆に言えば、宇宙船での１秒で、その惑星上の光は、３８キロ程度しか進まない。ということになります。

　そして、時間の流れが変化するのは、何もブラックホール付近だけではありません。地球でも、地表とスカイツリーの最上階（約451ｍ）では、１日当たり４ナノ秒時間が早く進みます。当然、スカイツリーの最上階の光の速度は、地表よりその分早くなっているはずです。

　そして、その考えで行くと、地球程度の質量でスカイツリー程度の高さで１日当たり４ナノ秒も時間が変わるなら、銀河（銀河系の中心には巨大ブラックホールがあります）の中心付近と外側では、相当時間が変わっていてもおかしくはありません。

　ここで銀河の回転曲線問題に話を戻します。仮に、理論上は、銀河の中心付近の天体の公転速度が太陽系（地球）の銀河に対する公転速度の２倍の速度であるべき。外側の天体の公転速度は、太陽系（地球）の公転速度の半分であるべき。だったとします。

　その速度を理論上で仮に、銀河の中心付近の天体を秒速２００万キロ。太陽系（地球）を秒速１００万キロ。外側の天体を秒速５０万キロ。であるべきだとします。そして、実際にその速度だったとします。

　ですが、銀河系の中心部の巨大ブラックホールの質量の結果、中心付近の時間の速度が太陽系（地球）の半分で、外側の時間の流れが太陽系（地球）の２倍だった場合、

太陽系（地球）の１秒の間に、銀河の中心付近の天体は０．５秒しか進まないので、移動する距離は１００万キロです。

太陽系（地球）の１秒の間に、銀河の外側の天体は２秒進みますので、移動する距離は１００万キロで、中心付近と同じになります。

　つまり、それぞれの位置の時間の流れでは、論理上の速度が出ているのに、それぞれの位置の時間の流れが違うので、結果的に同じだけ進んでいるという結果になる。というのが、銀河の回転曲線問題の答えなのでは。とか考えています。