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恒星

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1: 2019/02/14(木) 04:44:01.76 ID:CAP_USER
遠方宇宙のクエーサーの観測から、初期宇宙の膨張が標準宇宙モデルの予測と食い違っている可能性が示された。標準理論を超える新たな物理を考える必要があるかもしれない。

【2019年2月4日 ヨーロッパ宇宙機関】

現在の標準宇宙モデルでは、人体や惑星、恒星などを形作っている「普通の物質」(バリオン)は宇宙全体のエネルギーの数パーセントしか占めていないとされている。宇宙の全エネルギーの約4分の1は、重力は及ぼすものの電磁波では観測できない「ダークマター」が担っていて、残り4分の3は宇宙の加速膨張を現在も引き起こしている「ダークエネルギー」という謎の物質が占めているとみられる。

この標準宇宙モデルを構築する基礎となったのは、約138億年前に起こったビックバンの熱放射の名残である宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の観測と、より地球に近い(=時代が新しい)宇宙で得られた観測データだ。地球に近い宇宙の観測で得られる情報には、超新星爆発や銀河団の観測データや、遠方の銀河の像が重力レンズ効果で歪む効果の観測データなどがある。こうした観測結果は、今から約90億年前までの「最近」の宇宙膨張の様子を調べるのに使われる。

今回、伊・フィレンツェ大学のGuido Risalitiさんと、英・ダーラム大学のElisabeta Lussoさんたちの研究チームでは、宇宙膨張の歴史を調べる新たな指標として「クエーサー」を利用することで、近傍宇宙とビッグバン直後の宇宙の間にある観測の「空白域」を埋め、約120億年前までの宇宙膨張の様子を調べた。

クエーサーは、銀河中心にある超大質量ブラックホールが周囲から猛烈な勢いで物質を吸い込み、桁外れの明るさで輝いている天体だ。物質がブラックホールへ落ち込むと、その周囲に降着円盤が形成され、円盤内の物質が摩擦で加熱されて可視光線や紫外線を強く放射する。円盤の周りに存在している光速に近い電子がこの紫外線とぶつかると、紫外線の光子はさらにエネルギーの高いX線となる。

■銀河中心の超大質量ブラックホールの周囲には降着円盤(オレンジ色)ができ、ここから強い紫外線が放射される。さらに、この紫外線が円盤の周囲にある高エネルギーの電子(青)と衝突することでX線も放射される。遠方の様々な距離にあるクエーサーを観測することで、宇宙膨張の歴史を調べることができる(提供:ESA (artist's impression and composition); NASA/ESA/Hubble (background galaxies))
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2019/02/15680_quasars.jpg

クエーサーが放つ紫外線とX線の明るさの間には、一定の関係があることが以前から知られていた。3年前、RisalitiさんとLussoさんは、この関係を使えば、クエーサーが放つ紫外線の「真の明るさ」がわかるので、見かけの明るさと真の明るさの差からクエーサーまでの距離を見積もることができることに気づいた。多くのクエーサーまでの距離がわかれば、宇宙膨張の歴史を調べることもできる。

このように、真の明るさと見かけの明るさの差から距離を測ることができる天体は「標準光源」と呼ばれている。最もよく知られている例は「Ia型超新星」だ。Ia型超新星の真の明るさはどれも同じと考えられているため、ピンポイントで距離を知ることができる。

■Ia型超新星(水色)とクエーサー(黄色、赤、青)を使った距離の測定結果。縦軸が天体までの距離、横軸が宇宙の年齢(単位:10億年)を表し、右に行くほどビッグバンに近い初期宇宙を表す。ピンクの破線が近傍宇宙の観測だけをもとに標準宇宙モデルで導いた予測で、黒の実線がすべての観測に最もよく合う曲線を示す。クエーサーでしか調べることができないグラフの右の方(初期の宇宙)で、両者に食い違いが見られる(提供:Courtesy of Elisabeta Lusso & Guido Risaliti (2019))
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2019/02/15681_distance.jpg

続きはソースで

http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/10463_expansion
ダウンロード (6)


引用元: 【天体物理学】宇宙膨張が標準理論と不一致?クエーサーの観測から示唆[02/04]

【天体物理学】宇宙膨張が標準理論と不一致?クエーサーの観測から示唆の続きを読む

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1: 2019/02/08(金) 14:42:11.65 ID:CAP_USER
(CNN) 地球を含む太陽系の位置する銀河系は、恒星やガス状物質で構成される渦巻き型の巨大な天体だ。アンドロメダ銀河などと同様、渦を巻く2本の「腕」がほぼ水平に伸びた姿で知られるが、3次元(3D)マップを新たに作成して調べたところ、その形状にはうねりやゆがみが見られることが分かった。

天文学会誌に研究論文が掲載された。研究者らは光度を変化させる大きめの恒星1339個を使って銀河系の3Dマップを作成。円盤状に並んだ星々は平らな状態を維持しているのではなく、外側へ向かうにつれ波のようなうねりが生じていることを突き止めた。

続きはソースで

https://www.cnn.co.jp/storage/2019/02/05/9c70e68a4f89b3f7c83f9f4d378b8b26/t/768/432/d/warped-milky-way-illustration-super-169.jpg

https://www.cnn.co.jp/fringe/35132288.html
ダウンロード


引用元: 【天文学】銀河系の形状にうねりやゆがみ、3Dマップで判明と研究者[02/08]

銀河系の形状にうねりやゆがみ、3Dマップで判明と研究者の続きを読む

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1: 2019/01/29(火) 18:44:28.05 ID:CAP_USER
太陽は今から46億年前、ガスと塵(ちり)の雲の中で物質が凝集して誕生した。同じ雲から、ほぼ同時期に数百~数万個の恒星が生まれたとみられるが、それらの兄弟星は長い年月の間にかなたに吹き飛ばされたり、天の川銀河の中心を巡る公転速度のわずかな違いのために徐々に離れていったりして、太陽の周囲から消えた。近年、そうした「太陽の兄弟星」が発見され、太陽の系譜が明らかになってきた。

生物学者がDNAや遺伝形質を調べて系統図を描くように、天文学者は星々の化学元素の比や運動のパターンを調べ、星どうしのつながりを明らかにする。米タコマ・コミュニティ大学のイバン・ラミレス教授は、恒星の化学組成と、天の川銀河内を移動する速度から兄弟星の候補を約30個選び出し、さらに詳しく解析して、2014年に太陽の兄弟星を発見した。

発見したのは、ヘルクレス座の方角に見えるやや青みがかった星だ。太陽よりも質量が約15%大きいだけで、ほぼ同じ大きさ。太陽のすぐ近くで形成されたとみられるが、現在は110光年離れた位置にある。双眼鏡で夜空を見上げれば、ヘルクレスの肩の上、こと座のベガの近くに見える。

続きはソースで

■米航空宇宙局(NASA)のソーラー・ダイナミクス・オブザーバトリーが2014年に撮影した太陽表面のプラズマ爆発
https://www.nikkei.com/content/pic/20190126/96958A9F889DE6E2E0EBE7E1EAE2E0E0E2E3E0E2E3EBE2E2E2E2E2E2-DSXMZO4029539022012019000001-PN1-3.jpg


日本経済新聞
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO40295380S9A120C1000000/
ダウンロード (1)


引用元: 【天文学】太陽に新たな発見 「兄弟星」見つかる [01/26]

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1: 2018/11/29(木) 01:45:42.92 ID:CAP_USER
■SF作品でも知られるバーナード星、ついに地球型惑星と発表された

 太陽からわずか6光年先の恒星の周りを公転する惑星が実在すれば、系外惑星探査の有力な候補に違いない。

 バーナード星の周りを氷の惑星が公転している、という論文が科学誌『ネイチャー』に発表された(2018年11月14日付)。バーナード星は1916年に発見された恒星で、大きさは太陽の6分の1ほど、太陽より高齢な小さな赤い矮星だ。ちなみに、太陽系に一番近い恒星として知られるアルファ・ケンタウリ星系は、バーナード星のような単独星ではなく三重連星で、バーナード星より近い4光年先にある。アルファ・ケンタウリ星系にも惑星があることがわかっている。

 論文の執筆者の一人、スペイン宇宙科学研究所のイグナシ・リーバス氏は、「よく知られた天体であるバーナード星だけに、科学者たちはずっとこの星の惑星を探してきました」と話す。

■木星型か、地球型か

 1960年代、この星の周りを公転する惑星の存在が学界で取り上げられると、SF作品にバーナード星が登場するようになった。

 きっかけを作ったのが、オランダの天文学者ピーター・ファンデカンプ氏の説だ。同氏は、1960年代に、バーナード星の周りを2つの巨大なガス惑星(木星型惑星)が公転しているようだと報告。90年代に、惑星探しが盛り上がったが、結局、惑星の存在を確認できなかった。
大きな惑星なら観測できるはずなのに、これまで発見されなかったのは、バーナード星の惑星がファンデカンプ氏が示した木星型惑星はないということだ、とリーバス氏は話す。確かに、バーナード星の惑星が木星型ではなく、より小さい地球型惑星だとしたら、これまで発見できなくても不思議ではない。(参考記事:「木星の大赤斑上空は1300℃、原因は嵐の音か」)

 1光年はキロで示せば約9.5兆キロもあるが、天文学で6光年はかなり近い。だからといって、ただ望遠鏡を向けて惑星が見つかるほど話は簡単ではない。系外惑星を探す方法はいくつかあるが、恒星を追跡観測することで、惑星の存在を見つける方法がある。惑星が主星の前を通るとき、主星の明るさは低下する。この現象を利用して惑星を見つける――これがトランジット法だ。

 太陽系外惑星の発見に貢献したNASAの探査機ケプラーは、この方法で偉業を残した。ただ、実際に惑星が主星の前を通過する様子を観測できるのは、恒星と惑星の位置的な条件が揃ったときに限られる。実際ケプラーも、特定の区画の数十万個の恒星をしらみつぶしに観測して2000以上の太陽系外惑星を見つけている。

 今回の惑星発見では、ケプラーとは違う方法が用いられた。

 2016年、リーバス氏らは、系外惑星を探す「カルメネス」プロジェクトに参加。プロジェクトはスペインのカラル・アルト天文台を拠点にバーナード星を観測した。彼らが着目したのは、バーナード星のわずかなふらつきだ。バーナード星に惑星があるなら、惑星の引力でバーナード星も影響を受ける。その痕跡を見つけるのだ。6種類の観察装置によって収集されたデータ(20年以上にわたるものもある)は、惑星が存在することを示唆しており、公転周期も地球の日数で233日と推定された。

 この方法は、トランジット法と違って惑星と主星の位置関係によらないが、発見できる惑星のタイプには制約がある。米カリフォルニア工科大学のエリック・ペティグラ氏によれば、惑星が小さいと、惑星の存在を示すふらつきのシグナルの検出が難しくなるという。つまり大きな惑星でないと、とれない方法だ。

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/111600497/01.jpg

続きはソースで

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/111600497/
ダウンロード (3)


引用元: 【宇宙】6光年先の恒星に、地球型の氷の惑星が見つかる バーナード星、ついに地球型惑星と発表された

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1: 2018/11/21(水) 11:06:06.84 ID:CAP_USER
(CNN) このほど発表された論文によると、地球は宇宙ハリケーンの直撃を受ける見通しだ。およそ100個の恒星が、大量の暗黒物質を伴って太陽系に接近している。それを食い止める術はない。

ただし、このハリケーンに危険はない。むしろ、まだ観測されたことのない暗黒物質を検出する絶好のチャンスになるかもしれない。

欧州宇宙機関(ESA)の衛星「ガイア」は今年4月、太陽を取り囲む銀河系の近くにある20億の恒星の位置と軌道に関する情報を公表した。

このデータを調べた研究者は、一部の恒星が特異な動きをしていることを発見。1年ほど前には、太陽系を通過しようとする「星の流れ」が観測されていた。その1つで、同じような年代や成分の恒星100個近くで形成される「S1」は、普通の恒星とは逆方向の軌道で銀河系を周回していた。

これは高速道路を走行する車の一部が逆走するような状況だが、距離が離れているため衝突の心配はない。逆走する恒星は数千光年の距離に分散した状態で、数百万年以内に太陽系の近くを通過する。

S1は、10億年ほど前に銀河系と衝突した矮小(わいしょう)銀河の残骸の一部と思われる。

矮小銀河は銀河系の1%未満の質量と小さいが、不釣り合いな程多くの暗黒物質を伴うことが多い。暗黒物質はまだ観測されていない仮説上の物質で、重力でのみ相互作用を及ぼす。

続きはソースで

https://www.cnn.co.jp/storage/2018/11/20/b1423c24b9696437ca9ad3e9fda3e63c/t/768/432/d/spacex-launch-1007-super-169.jpg
https://www.cnn.co.jp/fringe/35128933.html
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引用元: 【宇宙】大量の暗黒物質をともなう宇宙ハリケーンが地球を直撃する見通し

大量の暗黒物質をともなう宇宙ハリケーンが地球を直撃する見通しの続きを読む

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1: 2018/11/15(木) 14:22:42.35 ID:CAP_USER
バーナード星は地球から約6光年の距離に位置し、ケンタウルス座アルファ星に次いで2番目に太陽系からの距離が近い恒星であることが知られています。そんなバーナード星には「周囲を公転する惑星が存在するのではないか?」という推測が長年にわたってされていましたが、ついに「バーナード星に固有の惑星が存在するという観測結果が得られた」と報じられています。

A candidate super-Earth planet orbiting near the snow line of Barnard’s star | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0677-y

Astronomers discover super-Earth around Barnard's star
https://phys.org/news/2018-11-astronomers-super-earth-barnard-star.html

ロンドン大学クイーン・メアリーとスペインのカタルーニャ宇宙研究所(IEEC)、スペイン宇宙科学研究所(CSIC)が共同で行った研究によると、バーナード星の周囲には「バーナード星b」と呼ばれる惑星が存在する可能性が高まっています。バーナード星bは地球の3.2倍もの質量を持つ岩石惑星で、バーナード星の周囲を233日で一周しているとのこと。

バーナード星bが公転している軌道はバーナード星から遠く離れており、凍結線と呼ばれるラインを超えていると見られています。そのため表面温度は-170度ほどの極端に冷えた環境であり、地球のように生命が存在しやすい惑星ではない可能性が高いそうです。しかし、もしもバーナード星bが分厚い大気を持っていた場合はグッと気温が高くなり、住環境がよりよいものになっている可能性もあります。

ロンドン大学クイーン・メアリーの物理学と天文学の教授であるGuillem Anglada氏は、「バーナード星は天文学者の間で悪名高い惑星です」と述べています。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/11/15/astronomers-discover-planet-barnard-star/02_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181115-astronomers-discover-planet-barnard-star/
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】地球からわずか6光年離れた恒星「バーナード星」に「99%太陽系外惑星が存在する」と研究者が主張[11/15]

地球からわずか6光年離れた恒星「バーナード星」に「99%太陽系外惑星が存在する」と研究者が主張の続きを読む
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