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物質

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1: 2018/10/10(水) 16:33:54.91 ID:CAP_USER
遠方の超新星のデータを分析した結果、ダークマターの正体がブラックホールだったとしてもその割合はせいぜい40%程度にしかならず、ダークマターの大部分がブラックホールからなる可能性は低いことがわかった。

【2018年10月9日 カリフォルニア大学バークレー校】

ダークマター(暗黒物質)は天文学で最も厄介な難問の一つだ。宇宙にある物質の84.5%がダークマターであることはわかっているが、その正体となる物質を検出した者はいない。

ダークマターの候補として挙がっている物質は、「アクシオン」のような非常に軽い粒子から「MACHO」(銀河ハローに存在するかもしれない大質量でコンパクトな天体)まで、質量の範囲で90桁にもおよぶ。MACHOの一例としては、宇宙誕生の直後に作られ、太陽の数十倍から数百倍の質量を持つとされる「原始ブラックホール」も含まれる。

理論家の中には、ダークマターは複数の粒子や天体からなるという説を唱える人もいる。しかし、互いに無関係の成分がダークマターの中にいくつもあるとすると、それぞれについて起源の説明が必要となり、モデルが非常に複雑になってしまう。

「ダークマターが、非常に重いブラックホールと非常に軽いブラックホールの2種類からなる、またはブラックホールと未知の粒子からなると考えることもできます。しかしそうすると、片方の成分はもう片方の成分に比べて1個あたりでは何桁も質量が大きいことになり、にもかかわらずトータルの質量では同じくらい存在しなくてはなりません。天体から顕微鏡レベルのものまで、あるいは宇宙で最も軽い粒子まで考えられるので、非常に説明が難しくなります」(米・バークレー宇宙論物理学センター Miguel Zumalacárreguiさん)。

バークレー宇宙論物理学センターのZumalacárreguiさんとUroš Seljakさんは、遠くにある天体から来た光が地球に届く途中で何らかの重力源に曲げられて増光する「重力レンズ効果」に着目した。ブラックホールやMACHOがもし宇宙にたくさんあれば、遠方で起こったIa型超新星の光にこうした重力レンズが影響を与えるはずだ。Ia型超新星は爆発後の最大光度がどれも同じになるため、宇宙の距離を測る標準光源として使われている。

Zumalacárreguiさんは「Joint Lightcurve Analysis」と「Union 2.1」という2通りの超新星カタログを使い、前者では580個、後者では740個の超新星について、明るさと距離の統計解析を行った。彼らは、もしダークマターの正体がブラックホールやMACHOなら、超新星の増光・減光のタイプから予測される明るさよりも0.1〜1%ほど明るく見えるものが8個は存在するはずだと推定したが、解析の結果、実際にはそうした超新星は一つも見つからなかった。

この結果からZumalacárreguiさんたちは、原始ブラックホールやMACHOは、仮に存在するとしても宇宙のダークマターのたかだか約40%を占めるにすぎないと結論した。さらに、「Pantheonカタログ」と呼ばれる別の超新星カタログで1048個の明るい超新星を用いた最新の解析では、より厳しい23%という上限値が得られている。

■手前のブラックホール(中央)によって超新星(左下)とその母銀河の像が重力レンズ効果で歪められ、実際より明るく見えるようすを表したイラスト
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14042_lens.jpg
■超新星と観測者の間にブラックホールがあると、その重力によって超新星からの光の経路が曲げられ、光を増光するレンズの役割を果たす
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14043_supernova.jpg

〈参照〉
UC Berkeley:Black holes ruled out as universe’s missing dark matter
http://news.berkeley.edu/2018/10/02/black-holes-ruled-out-as-universes-missing-dark-matter/
Physical Review Letters:Limits on Stellar-Mass Compact Objects as Dark Matter from Gravitational Lensing of Type Ia Supernovae 論文
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.141101

http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/10214_darkmatter


続きはソースで
images


引用元: 【宇宙】ダークマターの正体はブラックホールではなさそう 遠方の超新星のデータを分析した結果[10/09]

ダークマターの正体はブラックホールではなさそう 遠方の超新星のデータを分析した結果の続きを読む

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1: 2018/10/09(火) 21:20:28.82 ID:CAP_USER
■NASAの探査機カッシーニ最後の偉業、土星と環の関係に新たなシナリオ

土星には雨が降っている。1秒間に重さ数千キロにもおよぶ氷や有機分子が、環から土星の大気中へと降り注いでいる。

 土星とその環の間で起こる驚きの相互作用。科学者らがついにそれらを目撃できたのは、NASAの土星探査機カッシーニのおかげだ。2017年末に土星に突入してミッションを終えたカッシーニは、最後の数週間に土星とその環の間を22回くぐり抜け、環から降ってくる雨を採集した。

 土星の環から降る雨の観測は、技術的な偉業というだけではない。雨の組成や降雨ペースを知ることは、土星の歴史を解き明かす上でも非常に重要だ。土星の環の起源や年代という古来の謎に、また一歩近づいたことも意味する。

「私たちはたまたま土星が壮大な環をもっている時期に居合わせたのではないしょうか?」と、米コロラド大学ボールダー校のショーン・スー氏は言う。「環が最近形成されたものだとしたら、非常に面白いことになります。ほかの氷の衛星とも関係してきます」

■やまない雨

 土星の環から物質が降ってくること自体はまったく意外ではない。理論的にも観測上でも、数十年前からこのことを示唆していた。しかし、土星とその周囲をまわる星々(土星系)の中で物質がどのように移動するのか、そのうちのどれくらいの部分が土星に降り注ぐのかはわかっていなかった。

 2018年10月5日付けの学術誌「サイエンス」に土星の環から降る雨について3本の論文が掲載された。論文のもとになったデータはいずれも、カッシーニが最後の日々に行った「グランドフィナーレ」という観測プログラムから得られたものだ。

 カッシーニが土星と環の間を通り抜けるときの速度は時速約11万キロにもなった。これは、カッシーニに搭載された各種の観測機器が想定する速度をはるかに上回っていたため、データの解釈は困難をきわめた。

 NASAのジャック・コナニー氏は、「科学者たちは奮闘の末、非常に巧妙なやり方で、観測データが語っていることを解き明かしました」と言う。「観測装置の想定や科学者たちの経験の範囲をはるかに超えた作業でした」

 カッシーニは、土星と環の間をくぐり抜けて土星の重力や磁場、環の質量などを測定しながら、環から降ってくる数多くの破片を採集した。それぞれ異なる成分を調べられる3種類の観測機器が、速やかに粒子の分析に取りかかった。こうして得られた結果の中には、科学者たちの予想と異なるものもあった。

まず、土星上空で、それまで知られていなかった粒子の層を見つけた。ナノサイズのふわふわした粒子は、土星の大気中の分子と衝突し、だんだん下に落ちてゆき、土星の赤道沿いに降り注ぐ。「これらの粒子はグランドフィナーレ以前にはまったく知られていませんでした」とスー氏は言う。

 環から降る雨からは、メタン、ブタン、プロパンなどの有機物や、ケイ酸塩を豊富に含む粒子も見つかった。大きな電荷を持つ粒子は、土星の磁力線に沿って、主に南半球に落下した。それ以外の粒子は赤道沿いに落下する傾向があった。

 土星の環の95~99%は氷でできているが、環から降る雨には科学者たちが予想していたほど多くの氷は含まれていなかった。氷が少ないことについて、NASAのエイムズ研究センターのジェフ・カジー氏は、あるシナリオによって説明できると言う。土星の最も内側の環であるD環の内部に従来検出されていなかった放射帯があり、これが氷の塊から水を剥ぎ取っているとするシナリオだ。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/100500238/02.jpg
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/100500238/ph_thumb.jpg

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/16/b/100500238/
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙】土星の環から「雨」が降っていた、予想外の事実も 探査機カッシーニ[10/09]

土星の環から「雨」が降っていた、予想外の事実も 探査機カッシーニの続きを読む

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1: 2018/09/28(金) 10:48:15.61 ID:CAP_USER
東京工業大学(東工大)は、ペロブスカイトに類似した構造を持つ物質「Cs3Cu2I5」が青色発光し、その量子効率が90%以上あることを見出したと発表した。

同成果は、同大 科学技術創成研究院の細野秀雄 教授と元素戦略研究センターの金正煥 助教らによるもの。詳細は、独科学誌「Advanced Materials」に速報としてオンライン版に2018年9月14日付で公開された。

電子と正孔を電極から注入して発光層で再結合させて光らせるLEDは、照明だけでなくディスプレイ用途でも急速に実用化が始まっている。これらは発光層に有機分子を用いているが、その材料自体の寿命や、水や酸素との反応による発光特性の劣化が問題となっている。この問題を解決するために、半導体量子ドットやペロブスカイト系の発光材料の研究が世界的に活性化しつつある。

続きはソースで

■アはCs3Cu2I5の結晶構造(緑がCs、青がCu、紫がI)、イは伝導帯下端、ウは価電子帯上端の電荷密度
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/001.jpg

■アは、Cs3Cu2I5単結晶の発光している試料写真。イは高分解能電子顕微鏡による原子配列像、ウは溶液法で作製された薄膜の発光(PL)および励起(PL)Eスペクトル
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/002.jpg

■左上は開発した物質と黄色発光体を混合して作製された白色フィルム、右上は混合比に伴う色度の変化、左下は白色フィルムのPLスペクトル、右下はCs3Cu2I5を発光層に用いた青色発光ダイオード
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/003.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/
images (1)


引用元: 【物性物理学】東工大、有害元素フリーの高効率青色発光体を開発[09/25]

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1: 2018/09/19(水) 13:47:22.88 ID:CAP_USER
http://www.afpbb.com/articles/-/3190115?cx_part=top_latest

【9月19日 AFP】蚊の幼虫によって摂取されたマイクロプラスチックが、成虫の体内でも確認されたとの研究結果が18日、発表された。そのまま食物連鎖の頂点にたどり着くことも考えられるため、汚染物質が環境に被害を及ぼす別の経路となっている可能性もある。

 合成繊維やタイヤ、コンタクトレンズなどの製品から発生する極小プラスチック片のマイクロプラスチックは、今や世界中の海を漂っている。この汚染物質は、食物連鎖さらには上水を通じて、海洋生物だけでなく人の健康にも深刻な影響を及ぼす。

 英レディング大学(University of Reading)の研究者らは今回、蚊や他の飛翔昆虫を介してマイクロプラスチックがわれわれの生態系に入リ込む可能性をその根拠と共に提示した。

 研究では、日用品に含まれる極小のプラスチックビーズと同様の微細粒子を蚊の幼虫が摂取するの確認し、その後に成虫となって死ぬまで観察を続けた。

続きはソースで

(c)AFP
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引用元: 【研究】食物連鎖に影響も、マイクロプラスチック摂取する蚊の幼虫 [09/19]

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1: 2018/09/13(木) 18:28:25.72 ID:CAP_USER
共同通信
筑波大の柳沢教授に慶応医学賞
眠りを制御する物質発見
2018/9/13 18:15
©一般社団法人共同通信社


 慶応大は13日、医学や生命科学の優れた研究者を表彰する今年の慶応医学賞に、眠りをコントロールする脳内物質オレキシンを発見した筑波大の柳沢正史教授と、遺伝子を自在に改変できるゲノム編集技術を人の細胞に応用した、米ブロード研究所のフェン・チャン博士を選んだと発表した。

続きはソースで

https://this.kiji.is/412899711725356129
ダウンロード


引用元: 【表彰】筑波大の柳沢教授に慶応医学賞 眠りを制御する物質発見[09/13]

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1: 2018/09/15(土) 13:30:25.64 ID:CAP_USER
■生殖への影響や発がん性も懸念されるフタル酸エステル、米国

 米フロリダ州サラソタ湾のハンドウイルカ(Tursiops truncatus)たちは、人懐っこく、好奇心旺盛なことで知られ、観光の目玉となっている。だが最新の研究によれば、イルカたちの体内に人間が作り出した化学物質が蓄積していることがわかり、健康に被害が及んでいるかもしれないという。

 9月5日付けの学術誌「GeoHealth」に発表された論文によると、プラスチックや化粧品、ペンキなどの身近な製品に添加されているフタル酸エステルという種類の化学物質が、ハンドウイルカの体内からみつかった。

 2016年から2017年にかけて、米チャールストン大学と米シカゴ動物学協会の研究者たちは、サラソタ湾にいた17頭のイルカから尿のサンプルを集めた。尿からは、イルカが摂取してから3カ月ないし6カ月経った後も体内に残っている化学物質を抽出できた。

 野生のイルカからフタル酸エステルが発見されたのは初めてだ。サラソタ湾のイルカたちは40年以上にわたって研究が続けられており、研究者たちにとってはおなじみの顔ぶれである。

「フタル酸エステルにさらされ、ばく露していること自体には驚きませんでしたが、驚いたのは検出された量でした」と、論文の筆頭著者であるレスリー・ハート氏は言う。

 調べたイルカのうち、12頭から少なくとも1種類のフタル酸エステルがみつかった。

 ハート氏によると、尿を調査したのは今回が初めてなので、どのくらいの量が通常の範囲内とされるべきなのかはまだわからない。だがイルカの中には、人の体と同程度の量のフタル酸エステルがみつかったものもいるという。人間のほうがプラスチックや化粧品等、フタル酸エステルを含む製品に多く接触しているはずなので、これは驚くべきことだ。

■イルカの健康への影響は

 今回の研究によって、どういった化学物質がイルカの体内に残るのかはある程度わかった。だが、イルカがどのようにしてフタル酸エステルに接触するに至るのか、そして彼らの健康にどういった影響があるのか、という新たな疑問が浮かびあがった。

 フタル酸エステルはプラスチックやビニールをより軟らかくするために使われるもので、世界中の消費者向けの製品に含まれている。1998年以前には乳児用のおしゃぶりなどにも使われていたが、現在では使用が禁止されている玩具もある。米国国立医学図書館によれば、フタル酸エステルは水、土、そして空気中からも発見されているものの、健康への影響についてはあまりよくわかっていない。

 イルカは食物連鎖の上の方に位置し、寿命が長く、また市街地の沿岸を泳ぐことが多いため、「生態系の指標に適しています」と、米サバンナ州立大学のイルカ研究者、タラ・コックス氏は述べる。なお、同氏は今回の調査には関わっていない。

「環境中で今、何が起こっていて、何が人間に影響しるのか、彼らを通して知ることができるのです」とコックス氏は言う。

 あるフタル酸エステル化合物の研究によると、ラットを長期間、特定のフタル酸エステルにばく露しておくと、肝臓がんが発生し、生殖にも問題が生じる。

 ハート氏の研究は、フタル酸エステルが健康に及ぼす影響と、フタル酸エステルが環境中でどうやって広まるのかを調べるプロジェクトの一部だ。プロジェクトはいまも進行中で、同氏はさらに、大学生を被験者として、フタル酸エステルへのばく露リスクを高める行動についても研究してきた。

 実験では、シャンプーやせっけん等、フタル酸エステルを含む製品を使わないようにしてもらうと、体内のフタル酸エステルの量が減少したケースもあった。

 フタル酸エステルの危険性についてはまだまだわからないことが多いものの、最大の発生源がわかれば、フタル酸エステルへのばく露量や健康被害を減らせるはずだとハート氏は考えている。

 同氏が言うには、フタル酸エステルは「環境中に流れ出していっている」ため、根本的にはこれを含む製品の消費を減らしていかなければならない。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/091100399/ph_thumb.jpg

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/18/091100399/
ダウンロード (5)


引用元: 【動物/環境】イルカに化学物質が蓄積、プラスチック添加剤[09/12]

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