理系にゅーす

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惑星

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1: 2019/03/07(木) 06:39:08.61 ID:CAP_USER
【3月6日 AFP】
欧州合同原子核研究機関(CERN)は5日、暗黒物質(ダークマター)に関連する素粒子を探すための新たな実験を計画中であることを明らかにした。ダークマターは宇宙の約27%を構成すると考えられている。

 フランスとスイスの国境にまたがる、全長27キロのトンネル内に設置された巨大実験施設「大型ハドロン衝突型加速器(LHC)」を運用するCERNによると、新たな実験は「弱く相互作用する軽い粒子を探すように設計」されているという。

 科学者らによると、恒星、星間ガスや塵(ちり)、惑星とその上にあるすべてのものを含む、いわゆる通常物質は宇宙全体の5%にすぎないという。宇宙の残りの95%を占めるのはダークマターとダークエネルギーだが、科学者らはまだどちらも直接観測するには至っていない。望遠鏡では観測できない謎の物質ダークマターは、宇宙の他の天体に及ぼす重力を通じて検知される。

 実験についてCERNは声明を発表し、「実験でターゲットにされる粒子の一部はダークマターに関連している」と言及している。

 LHCは2010年、高エネルギー陽子同士を光速に近い速度で衝突させる実験を開始した。
この衝突では新たな素粒子が生成され、物理学者らに自然の法則に関する新たな観察機会を提供し、宇宙の理解を深めることにもつながると期待がかかる。 

続きはソースで

(c)AFP

https://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/3/4/320x280/img_34f8fc082ab35ac81805d7a67bdc7431287115.jpg

https://www.afpbb.com/articles/-/3214434
ダウンロード (3)


引用元: 【物理学】「ダークマター」検出へ、欧州の原子核研究機関(CERN)が新たな実験計画[03/06]

「ダークマター」検出へ、欧州の原子核研究機関(CERN)が新たな実験計画の続きを読む

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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: 2019/01/29(火) 18:03:05.33 ID:CAP_USER
■宮古島の小さな望遠鏡が太陽系誕生の歴史と彗星の起源を明らかに-

有松亘 理学研究科研究員らの研究グループは、沖縄県宮古島市にて実施した小型望遠鏡を用いた観測によって、太陽系外縁部「エッジワース・カイパーベルト」に惑星の形成材料である始原天体「微惑星」の生き残りと推定される極めて小さなサイズ(半径およそ1km)の天体を初めて発見しました。

続きはソースで

図:本研究によって史上初めて発見された、微惑星の生き残りと推定される半径約1.3kmの小型カイパーベルト天体の想像図。
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/images/190129_1/01.jpg

http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/190129_1.html
ダウンロード (3)


引用元: 【天文学】太陽系の果てに極めて小さな始原天体を初めて発見[01/29]

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1: 2019/01/29(火) 18:15:24.01 ID:CAP_USER
■土星と環との「共鳴」から自転の周期を計算、最新研究

土星を取り巻く繊細な環。美しいのはもちろんだが、魅力はそれだけではない。信じられないような科学的な事実も打ち明けてくれるのだ。

 このほど天体物理学の学術誌「The Astrophysical Journal」に、環に生じる波を利用して、土星の1日の長さを解明した論文が発表された。論文によると、土星の1日は10時間33分38秒であるという。科学者たちはこれまで、土星の1日の長さがわからないことを何十年も歯がゆく思っていた。

 これは重要な発見だ。「太陽系のどの惑星についても、1日の長さは根本となる特性ですから」と、NASAの土星探査機カッシーニのミッションに参加していた米アイオワ大学の物理学者ビル・カース氏は言う。惑星の1日の長さを知ることは、その重力場や内部構造を解釈するのに役立つ。

「自転の測定が困難な惑星は土星だけです」と言うのは、SETI研究所の上級研究員マシュー・ティスカレーノ氏だ。地球のような岩石惑星なら、表面の特徴を追跡すれば自転速度がわかる。また、木星、天王星、海王星はガス惑星だが、自転軸に対して傾いた磁場を持ち、自転とともにそれがふらつくため、それを利用して自転速度を計算できる。

 対して、土星は非協力的だ。まず、土星はガス惑星なので、追跡できるような表面の特徴はない。また、複数の観測により、土星の磁軸は回転軸とほぼ完全に一致していて、自転による磁場の変化が検出不可能なほど小さいことが確認されている。


土星を取り巻く環はどのようにして形成されたのだろうか? 土星の衛星は何個あるのだろうか? かつてクリスチャン・ホイヘンスやジョヴァンニ・カッシーニも観察した巨大なガス惑星のすばらしい画像の数々を紹介する。(解説は英語です)

■太陽系のドラムセット

 この難問を解く方法はなかなか見つからなかったが、米カリフォルニア大学サンタクルーズ校で天文学と天体物理学を学ぶ大学院生のクリストファー・マ◯コビッチ氏らの研究チームが名案を思いついた。

 氷と塵からできた土星の環は、静かな場所ではない。土星のまわりを回る衛星が近くを通り過ぎるときには、その引力により大小の波が立つ。環の波は、土星の深部にある物質が振動するときも生じる。質量の移動により、土星の重力場に変化が生じれば、環に及ぼす引力も変化するからだ。

 これは、ドラムセットのスネアドラムが、ほかの楽器に共鳴して音を立てる現象に少し似ている。

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/012800062/01.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/19/012800062/
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引用元: 【天文学】土星の1日の長さが判明、太陽系で唯一謎だった 環との「共鳴」から自転の周期を計算[01/28]

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1: 2019/01/24(木) 15:08:07.47 ID:CAP_USER
■過去10億年の衝突ペース変化を初めて解明、「信じられないような結果」

 46憶年前に誕生して以来、太陽系は危険な場所であり続けている。地球をとりまく宇宙空間はかつて、仕掛けが満載のピンボールマシンのように、小惑星や彗星があちこちで衝突しては、生き残った天体の表面にクレーターを残していた。

 今でも、あらゆる形や大きさの天体が、地球のまわりでぶつかり合い続けている。しかし、時間の経過とともに衝突の回数が具体的にどのように変化していったかは明らかになっていなかった。

 だが、1月18日付けの科学誌「サイエンス」に発表された論文で、驚くべき事実が明らかになった。NASAの月探査衛星のデータを使った研究によると、天体が月に衝突するペース(ひいては天体が地球に衝突するペース)が2億9000万年前に激増していて、その影響がまだ続いているかもしれないというのだ。

 これは重大な問題だ。大きな天体は大気中で燃え尽きずに地表に衝突し、大量絶滅を引き起こすおそれがあるからだ。6600万年前に恐竜(鳥を除く)を絶滅させたのも、そうした天体の衝突だったことがわかっている。

 NASAの惑星防衛調整局は地球に危険を及ぼすおそれのある小惑星を監視しているが、太陽系内で小惑星が衝突する頻度が明らかになれば、彼らの監視活動にも大いに役に立つはずだ。地球に衝突する小惑星について知ることは、私たちの生存を脅かすものについて理解を深めることなのだ。

■砕けてゆく月の石

 天体が衝突するペースの変化を調べるのは一筋縄ではいかない。地球上には活発なプレート運動や風化や侵食作用があり、古代のクレーターの記録がどんどん消されてゆく。したがって、天体衝突の記録は新しいものほど偏って多くなる。

 けれども月は、大気がないので侵食がなく、プレート運動もないため、地質学的記録は比較的手つかずの状態で残っている。さらに月は誕生以来ほぼずっと地球の傍らにいるため、地球への衝突記録の穴を埋めるのに利用できる。

 今回の研究チームを率いたカナダ、トロント大学の惑星科学者サラ・マズルーイー氏は、「月は、地球の近くで起きた出来事を記録するタイムカプセルです。これだけのデータを保存する天体があることは、実に好都合です」と言う。

 しかし、月にあるデータを入手するのは必ずしも容易ではない。自ら現地調査に行くわけにもいかないので、天文学者は、ほかの方法でクレーターの年代を特定しなければならない。マズルーイー氏らは、NASAの月探査衛星「ルナー・リコネサンス・オービター(LRO)」を使って、10億年前から今日までの月のクレーターの位置と形成年代を調べる方法を考案した。

 月のクレーターについては、過去10億年間に形成された大きなクレーターは大量のがれきに覆われているが、それよりも古いクレーターはがれきに覆われていないことが知られている。クレーターがまだ新しいうちは、微小隕石の衝突や小規模なガスの噴出、昼の高温と夜の低温の極端な温度差の繰り返しにより、大きな岩石が徐々に砕かれて細かいダストになっていくからだ。(参考記事:「月形成時の衝突の痕跡を小惑星帯からの隕石で発見」)

 岩石がダストに変化すると、クレーターやその周辺からの熱の逃げ出し方も変化する。論文の共同執筆者であるトロント大学惑星科学科のレベッカ・ゲント准教授は、この点に着目した。

 ゲント氏は、月面から放射される熱を測定するLROの熱放射計「ディバイナー」のデータを、形成年代がわかっているクレーターのデータと比較。クレーターを覆う岩石の割合と、岩石が熱を伝える能力と、クレーターの年代の間に「きれいな相関」があることに気づいた。

 ディバイナーを利用して直径10キロ以上のクレーターの形成年代を特定できるようになったことで、マズルーイー氏は研究に着手した。5年がかりの手作業により月面の10億年分のクレーターの地図を完成させた彼女は、信じられないような結果を見て、自分は気が確かだろうかと思った。そこで、米サウスウエスト研究所の惑星科学者で小惑星の専門家であるビル・ボトキ氏に予備的な結果を見せて意見を聞いた。

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/19/012000044/
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引用元: 【宇宙】地球への天体衝突が2.9億年前に急増、今も継続か 過去10億年の衝突ペース変化を初めて解明、「信じられないような結果」

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1: 2019/01/11(金) 15:20:05.84 ID:CAP_USER
(CNN) 地球からわずか6光年の距離で見つかったスーパーアース(巨大地球型惑星)について、研究者らが「原始的な生命の活動を可能にする」領域が存在するとの見解を示した。米国天文学会の会合で10日に発表した。

太陽に最も近い単独の恒星「バーナード星」を周回しているというこの惑星は、昨年11月に発見されたばかり。質量は地球の3倍以上で、これまで見つかった系外惑星の中では2番目に地球に近い。

惑星は「バーナードスターb」と名付けられた。恒星から受ける光は弱く、土星よりもやや寒冷な環境とみられる。表面は凍った砂漠のような状態で、液体としての水は存在しない。平均温度はマイナス170度前後だという。

しかし米ビラノバ大学の天体物理学者、エドワード・ガイナン氏とスコット・エングル氏はバーナードスターbについて、凍った表面の下に高温で液体化した核を持つ可能性があると主張。

続きはソースで

https://www.cnn.co.jp/storage/2019/01/11/bc12e6fb7bb8a8db9817a6a957b8f602/t/768/432/d/barnards-star-super-169.jpg

https://www.cnn.co.jp/fringe/35131165.html
ダウンロード (1)


引用元: 【天文学】6光年先の地球型惑星、「原始生命、存在し得る」と研究者 米国天文学会[01/11]

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