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融合

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1: 2018/11/03(土) 12:43:02.48 ID:CAP_USER
■現代の銀河を逆向きに動く星々、実は衝突した銀河の名残だった

 今から100億年前、私たちの太陽系を含む天の川銀河(銀河系)に、小さな銀河が衝突した。最近になって、銀河系の星々の中に、この矮小銀河の名残が発見された。高性能の望遠鏡があれば、地球から見上げる夜空にその矮小銀河の星々が輝いて見える。この星々は現在、太陽からそう遠くない、銀河を包むハローの中に落ち着いている。(参考記事:「ハッブル望遠鏡 50の傑作画像」)

 研究者らは、この星々の奇妙な運動をさかのぼることで、はるかな昔に矮小銀河との衝突があったことを明らかにした。

 11月1日付け科学誌「ネイチャー」に論文を発表したオランダ、フローニンゲン大学の天文学者アミナ・ヘルミ氏は、「これらの恒星は銀河系のほとんどの恒星とは逆方向に動いています」と言う。

 銀河どうしの衝突は特にめずらしいものではない。宇宙望遠鏡があれば、巨大な銀河どうしが融合する現場を見ることができる。銀河どうしの衝突は、一見、非常に激しい現象のように思われるが、宇宙は広大で、恒星どうしは遠く離れているため、恒星どうしが衝突して消滅するようなことはほとんどない。それよりは、巨大な銀河が小さな銀河を捕まえてのみ込み、さらに大きくなることの方が多い。

銀河どうしの衝突についての研究は進んでいるが、2つの大きな問題が残っている。1つは、このような衝突はどのくらいの頻度で起こるのかという問題だ。もう1つは、今ある銀河は2、3回の大規模な衝突によって形成されたのか、それとも小規模な衝突を何度も繰り返しながら形成されたのかという問題だ。

「銀河系の歴史を再現したいのです。家系図を作りたいのです」とヘルミ氏は言う。このような研究は「銀河考古学」と呼ばれる。

■奇妙な星々

 私たちの銀河系がこれまでに数個の銀河をのみ込んできたことは明らかになっている。銀河系の円盤のまわりに20本以上たなびいている星々の帯や、奇妙な運動をする恒星や、奇妙な組成をもつ恒星は、こうした銀河系の食欲の旺盛さを物語っている。また、南天の星座ケンタウルス座にあるオメガ・ケンタウリ星団という不思議な星団は、のみ込まれた後の銀河の核だと考えられている。

 近年は、欧州宇宙機関(ESA)のガイア宇宙望遠鏡が銀河系の近隣の10億個以上の恒星の位置と運動を詳細に調べ、新たな手がかりをもたらしている。今年公開された最新のガイア・カタログを見たヘルミ氏らは、銀河系の核のまわりを回る星々の運動に逆行する星々の集団があることに気づいた。銀河系内で生まれた恒星なら、ほかの星々と同じ方向に回っているはずだ。

 ヘルミ氏らの発見はそれだけではなかった。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/110200242/ph_thumb.jpg
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/110200242/01.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/110200242/
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引用元: 【天文学】天の川銀河、100億年前に小銀河をのみ込んだ[11/03]

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1: 2018/10/04(木) 19:09:42.28 ID:CAP_USER
 光産業創成大学院大(浜松市西区)は3日、次世代エネルギーとして期待されるレーザー核融合発電の実用化に向け、燃料に当てるレーザーの照射率を3・5倍に向上させる技術を開発したと発表した。二つのカメラで燃料へ正確にレーザーを照射し、核融合の発生率を高めて効率的な発電を目指す。レーザー核融合に関する米国学術学会誌の4日付電子版に掲載する。

 レーザー核融合は、燃料の重水素同士をレーザー照射によって結合させた後、中性子とヘリウムに分化する際に発するエネルギーを取り出す。太陽エネルギーの発生と同じ原理で、二酸化炭素(CO2)や廃棄物が少ないクリーンエネルギーとして注目されている。

 同大や浜松ホトニクス、トヨタ自動車など9機関でつくる研究チームは・・・

続きはソースで

http://www.at-s.com/news/images/n55/549143/IP181003MAC000019000_1.jpg

静岡新聞アットエス
http://www.at-s.com/news/article/local/west/549143.html
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引用元: レーザー核融合実用化へ 浜松・光産業創成大学院大[10/04]

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1: 2018/07/16(月) 21:04:23.66 ID:CAP_USER
ニュートリノとは、太陽などで起きる核融合反応や超新星爆発などから発生する素粒子です。
そのニュートリノを観測するための観測所が南極のアムンゼン・スコット基地の地下には存在しているのですが、同観測所で2017年9月に観測されたニュートリノが、「39億光年先のブラックホールから飛来したもの」だったことが判明しました。

Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506+056 prior to the IceCube-170922A alert | Science
http://science.sciencemag.org/content/early/2018/07/11/science.aat2890

The IceCube Neutrino Detector at the South Pole Hits Paydirt - IEEE Spectrum
https://spectrum.ieee.org/tech-talk/aerospace/astrophysics/the-icecube-neutrino-detector-at-the-south-pole-hits-paydirt

ニュートリノは他の物質と反応しにくいため、非常に観測が難しい素粒子であることが知られており、大規模な観測施設でのみ検知することが可能です。
ニュートリノを観測するために作られたアイスキューブ・ニュートリノ観測所では、面積が1平方kmを超える正六角形の範囲を持つ南極の氷に、圧力をかけた熱水ドリルで深さ2450mの穴を86個垂直に掘り、60個の光学センサーモジュールが搭載された細い棒を差し込んであります。
光学モジュールは棒に対して17m間隔で搭載されており、氷の表面から地下1450m~2450mの範囲に全てのモジュールが配置されるように調整されているとのこと。

その後、穴の中の水が再び凍って元通りの氷になれば、巨大な氷と一体となった立体型の観測所ができあがります。
光学モジュールは圧力に耐えられるように、バスケットボール大のホウケイ酸ガラスに封入されており、中にはデータを送信するための集積回路・電源・磁気シールドなどが内蔵されています。

ニュートリノが透明な氷の中の原子に衝突すると、ミュー粒子という電子よりも重い素粒子が放出されます。
光は氷の中で真空中と比較して24%遅い速度で進むため、氷の中で放出されたミュー粒子は氷の中を進む光よりも速く移動するとのこと。
局所的に光速を超えるスピードで粒子が移動すると、チェレンコフ光という青い光が生じます。
アイスキューブ・ニュートリノ観測所の光学モジュールは、このチェレンコフ光を検出することができる施設となっています。

アイスキューブ・ニュートリノ観測所では、ニュートリノによる反応を検知するとアラートを発し、世界中の科学者がニュートリノの発生源を探るように周知されています。
もっとも、ニュートリノが原子と衝突することは非常にまれであり、研究者らが寿命を迎えるまでにほんのわずかなチャンスを逃さないようにと、アイスキューブ・ニュートリノ観測所が設置されたわけです。チェレンコフ光は氷中の気泡によって発散してしまうため、アイスキューブを構成する光学モジュールは圧力がかかり、氷から気泡が閉め出される地下に埋められているのです。
https://i.gzn.jp/img/2018/07/13/south-pole-icecube-neutrino-detector/01_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180713-south-pole-icecube-neutrino-detector/

続きはソースで
ダウンロード (2)


引用元: 【物理学】南極地下で観測されたニュートリノが39億光年先のブラックホールから飛来したものと判明[07/13]

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1: 2018/07/10(火) 13:10:41.46 ID:CAP_USER
ドイツのフランクフルト大学とFrankfurt Institute for Advanced Studies(FIAS)の研究チームは、中性子星の半径がとり得る値の範囲を12~13.5kmの間に絞り込むことができたと発表した。
数値の見積もりには連星中性子星の合体に由来する重力波の観測データを利用した。
研究論文は「Physical Review Letters」に掲載された。

中性子星の半径を測定長年議論されてきた中性子星の半径について、重力波の観測データを利用して12~13.5kmの間に絞り込んだ。
画像は大きさの比較のためにフランクフルト周辺地図に重ねてある (出所:フランクフルト大学)中性子星は、太陽よりもやや質量の大きな恒星が寿命を迎えたときに形成される超高密度天体であると考えられている。

年老いた恒星が核融合反応に必要な元素を使い尽くすと、核融合エネルギーによる膨張と重力による凝縮のバランスが崩れ、超新星爆発などをともなう重力崩壊が起こる。恒星の中心部には、重力崩壊によって落ち込んだ物質が集中し、主に中性子から構成された超高密度のコアが形成される。

量子力学によれば、フェルミ粒子である中性子には、パウリの排他律から複数の粒子が同一の状態を取れないという性質がある。
このため、粒子が取りうる状態の数が少なくなる超高密度状態においては、エネルギーがそれ以上低くなることができない「中性子縮退」が起こると考えられている。

続きはソースで

■長年議論されてきた中性子星の半径について、重力波の観測データを利用して12~13.5kmの間に絞り込んだ。
画像は大きさの比較のためにフランクフルト周辺地図に重ねてある
https://news.mynavi.jp/article/20180706-660265/images/001.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180706-660265/
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引用元: 【天文学/物理学】中性子星のサイズは半径12~13.5km - 重力波の観測データから推定[07/06]

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1: 2018/06/26(火) 17:54:42.45 ID:CAP_USER
マックスプランク・プラズマ物理学研究所が開発するヘリカル型核融合実験炉「Wendelstein 7-X(ヴェンデルシュタイン7-X)」が、より高温でより高密度のプラズマ生成し、より長いパルス長を実現した点でテラレーター型核融合炉の世界記録を達成しました。
究極の発電技術である核融合発電の実現に向けて、とても良好なスタートを切ったとのことです。

Magnetic configuration effects on the Wendelstein 7-X stellarator | Nature Physics
https://www.nature.com/articles/s41567-018-0141-9

Wendelstein 7-X achieves world record | Max-Planck-Institut für Plasmaphysik
http://www.ipp.mpg.de/4413312/04_18

2015年・2016年の最初の試験フェーズを経た後、ヴェンデルシュタイン7-Xのプラズマ容器の内壁に「グラファイトタイル」による保護壁が設置されました。
この被膜によって、より高温で長時間のプラズマ放電が可能になりました。
タイルで覆われた内壁はねじれ構造を持つことで、プラズマリングの端の衝突を避けることで保護力が高まっているとのこと。

初期フェーズでは最大6秒だったパルス長は、現時点で最大26秒にまで延長されており、75メガジュールの熱エネルギーをプラズマに供給できているとのこと。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/06/26/wendelstein-7-x-world-record/a02_m.png
https://i.gzn.jp/img/2018/06/26/wendelstein-7-x-world-record/00_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/06/26/wendelstein-7-x-world-record/a01_m.jpg

GIGAZINE
http://gigazine.net/news/20180626-wendelstein-7-x-world-record/
ダウンロード (3)


引用元: 【物理学】核融合実験炉「ヴェンデルシュタイン 7-X」が高温・高密度プラズマの世界記録を達成[06/26]

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1: 2018/03/12(月) 11:42:50.86 ID:CAP_USER
人間の生活に必要なエネルギーは、2018年現在、主に火力発電と電子力発電によって生み出されていますが、新たな発電技術として核融合のエネルギーを利用する「核融合発電」が研究されています。
核融合発電について、アメリカのマサチューセッツ工科大学(MIT)が新たなフェーズに入ったことを発表しており、15年以内の実現を目指しているとのことです。

MIT and newly formed company launch novel approach to fusion power | MIT News
http://news.mit.edu/2018/mit-newly-formed-company-launch-novel-approach-fusion-power-0309
https://i.gzn.jp/img/2018/03/12/mit-fusion-power/00_m.jpg

核融合発電は、事実上無限のエネルギーを持つ「太陽」に着目し、太陽内部で起こる核融合反応の仕組みを発電に利用するもの。
「核」というと原子力発電を連想しますが、核融合発電は放射能問題も少なく、安全でクリーンなエネルギーになり得るとして注目されています。
MITは核融合発電の研究を続ける施設の1つでしたが、2016年に政府からの資金援助が打ち切られたことが報じられました。

核融合発電の詳しい仕組みは以下の記事から読むことができます。

しかし、新たな発表で、MITの研究者らはCommonwealth Fusion Systems(CFS)という民間企業と協力することを発表。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180312-mit-fusion-power/
ダウンロード (1)


引用元: 【エネルギー】核融合発電所を15年以内に実現することを目指すMITの新たな研究がスタート[03/12]

【エネルギー】核融合発電所を15年以内に実現することを目指すMITの新たな研究がスタートの続きを読む
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