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観測

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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]

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1: 2018/10/08(月) 23:24:51.28 ID:CAP_USER
オランダ・ライデン大学の研究チームが欧州宇宙機関(ESA)の位置天文衛星「ガイア」の観測データから、天の川銀河付近を超高速で移動している星々を発見した。今回の観測で発見された20個の星は、他の銀河から我々の住む天の川銀河へやってきた可能性があり、研究者らを驚かせている。

天の川には1,000億個以上の星が存在する。ガイアはそのうちの13億個の星の位置と距離、天球上の動きを測定、700万個の星について3次元速度測定を行った。これまでも「超高速星」は発見されていたがその数はほんのわずかであり、今回の最新データによって研究者たちはより多くの超高速星を発見する機会を得ることとなった。多くの研究チームがデータのリリース直後に研究に取り掛かったが、ライデン大学の研究チームが速度測定を行った700万個の星のうち、天の川銀河から飛び出せるほど高速で動く星を20個発見した。

 「今回我々が発見した星は銀河の中心から飛び出したというよりは、銀河の中心に向かって競争しているかのように見えた。これらは他の銀河から天の川銀河へやってきたのかもしれません」と、研究著者の一人であるトマソ・マルケッティ氏は語る。

続きはソースで

■天の川銀河から離れてゆく超高速星の軌道(赤矢印)と天の川銀河へ向かってくる超高速星の軌道(オレンジ矢印)(C) ESA
https://www.zaikei.co.jp/files/general/2018100623293378E0a.jpg

https://www.zaikei.co.jp/article/20181007/470197.html
ダウンロード


引用元: 【宇宙】銀河から銀河へ移動か 超高速で飛び回る星を発見 オランダの研究チーム[10/07]

銀河から銀河へ移動か 超高速で飛び回る星を発見 オランダの研究チームの続きを読む

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1: 2018/10/09(火) 21:52:09.72 ID:CAP_USER
地上約600km上空を周回するハッブル宇宙望遠鏡は、地上からでは困難な精度の天体観測が可能な「宇宙の天文台」ともいえる設備です。そんなハッブル宇宙望遠鏡の姿勢を制御するために使われているジャイロスコープが故障したため、「ハッブル宇宙望遠鏡がスリープモードに突入してしまった」と報じられています。

Hubble Space Telescope in ‘Sleep Mode’ After Gyroscope Failure - Motherboard
https://motherboard.vice.com/en_us/article/mbdxxb/hubble-space-telescope-in-sleep-mode-after-gyro-failure

ハッブル宇宙望遠鏡はジャイロスコープを利用することにより、地球の上空600kmの軌道を周回しつつ姿勢を維持しています。搭載されている6個のジャイロスコープはそれぞれ長さ6インチ(約15cm)で、重さは約6ポンド(約2.7kg)。ジャイロスコープの内部では1分間に1万9000回ものスピードでガス動力のホイールが回転しており、ハッブル宇宙望遠鏡はジャイロスコープの軸に沿って位置を補正しているとのこと。

ジャイロスコープは、広大な宇宙の領域のある一点に長時間焦点を合わせ続け、天体を撮影するハッブル宇宙望遠鏡にとって欠かせないものです。もしもジャイロスコープがなければ、ハッブル宇宙望遠鏡は長時間同じ場所に焦点を当て続けるための姿勢制御ができず、長時間露光でわずかな光をとらえてきれいな写真を撮影することができません。

そんなハッブル宇宙望遠鏡のジャイロスコープのうちの1個が、2018年10月6日(土)に故障してしまいました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/10/09/hubble-space-telescope-sleep-mode/02_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/10/09/hubble-space-telescope-sleep-mode/01_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181009-hubble-space-telescope-sleep-mode/
ダウンロード


引用元: 【宇宙】ハッブル宇宙望遠鏡がジャイロスコープの不具合によりスリープモードに突入してしまう[10/09]

ハッブル宇宙望遠鏡がジャイロスコープの不具合によりスリープモードに突入してしまうの続きを読む

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1: 2018/09/27(木) 11:44:30.74 ID:CAP_USER
東京大学 国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構(Kavli IPMU)ならびに、東京大学、国立天文台、米国プリンストン大学、台湾中央研究院天文及天文物理研究所(ASIAA)などで構成される国際研究チームは、すばる望遠鏡に搭載された超広視野主焦点カメラ HSC(ハイパー・シュプリーム・カム)の観測データから、ダークマターがどこまで銀河などの宇宙の構造を作ったかを決める宇宙の基本定数を、世界最高級の精度で測定することに成功したと発表した。

同成果は、Kavli IPMUの日影千秋 特任助教、同 大栗真宗 助教、同 高田昌広 教授(主任研究員)、国立天文台の浜名崇 助教、インド天文学天体物理学大学連携センターのSurhud More 准教授(Kavli IPMU客員科学研究員)、カーネギーメロン大学のRachel Mandelbaum教授らによるもの。研究成果は9月26日付でプレプリントサーバ「arXiv」に掲載され、今後、「日本天文学会欧文研究報告(Publication of Astronomical Society of Japan:PASJ)」に投稿され、専門家による査読が行われる予定。

宇宙のダークマターの空間分布を高精度で復元
宇宙の全エネルギーの約95%を占めるといわれるダーク成分。それを構成するダークマターやダークエネルギーの正体は依然としてよく分かっておらず、その解明に向けて、世界中でさまざまな観測が行なわれている。

今回、研究チームがすばる望遠鏡を用いて行なった研究もそうしたものの1つで、重力レンズ効果によって生じる観測対象の銀河の歪みの効果を測定することで、宇宙のダークマターの空間分布の解明を目的として行なわれた。

具体的には、2016年4月までにHSCで観測された、プロジェクト全体の約11%に相当するデータの解析を実施。研究チームが、「宇宙の国勢調査」と称したこの作業では、銀河の大小に関わらず、手前のダークマターにより、必ず重力レンズの影響を受けている(弱い重力レンズ歪み効果)ということを踏まえ、小さな銀河の形状も定量化するなど、約2年間にわたって、宇宙の膨張なども考慮しつつ、約1000万個以上の銀河の形状をカタログ化。この結果、高精度な3次元のダークマター地図を作成することに成功したほか、この地図の断面を宇宙の進化と照らし合わせることで、各時代におけるダークマターの分布や量などが判明したという。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/images/006.jpg

■HSCのデータを元にした銀河カタログから、重力レンズ効果を測定し、各年代ごとに復元を行ったダークマターの地図。青色の濃淡がダークマターの分布を表している
https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/images/001.jpg

■動画
HSCmassmap video https://youtu.be/c93XJ0ae6ME


https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/images/002.jpg
https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/images/004.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/
images

引用元: 【宇宙】宇宙は今後少なくとも1400億年は生きながらえる - Kavli IPMUなど[09/26]

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1: 2018/09/24(月) 12:00:49.12 ID:CAP_USER
 生きものも存在せず、何も起こらない退屈な世界と思われがちな月。だが、遠目には静かに見えても、実際にはダイナミックな世界であることを忘れてはならない。わずかに存在する月の大気を観測したところ、月は電気を帯びた大気の層に覆われているという説を裏付ける結果が、9月4日付けの学術誌「Geophysical Research Letters」に発表された。しかもその層は、月が地球の後ろに隠れ、激しい太陽風から保護される満月の時期に強力になるようだ。

 つまり、夜空に浮かぶ明るい満月は、最も強く電気を帯びた姿ということになる。

 天体に大気がある場合、大気中の物質が真空の宇宙空間に接する上層部では、物質に強力な星の光や宇宙線がぶち当たる。すると、原子から電子がはぎ取られて、電気を帯びたガス(プラズマ)の薄い層ができる。これが電離層だ。

 月の重力は地球と比べてはるかに小さいが、それでも外気圏と呼ばれるごく薄い大気の層が存在する。放射性崩壊による月自体からのガス放出、流星塵や太陽風が月面に衝突して吹き上げられた原子、そして静電気によって空中を漂っているとされる月の塵などによって形成されたものだ。

 1970年代、旧ソ連の月面探査機ルナ19号と22号が月を周回し、月の上空にある荷電粒子の層にわずかに接触した。地球と同様に、希薄な月の外気圏も太陽光線と反応して電離層を形成しているようだった。

「月の電離層についてはまだわからないことが多く、論争があるのも確かです」。米アイオワ大学の実験宇宙物理学准教授で論文の筆頭著者であるジャスパー・ハレカス氏は言う。

 問題のひとつは、月の電離層があまりに弱く、太陽や地球から月に届くはるかに強力なプラズマの雲によって、その特徴が覆い隠されてしまうせいで、ほとんど検知できないということだ。

■地球の磁気圏のしっぽ

 そこでハレカス氏の研究チームは、NASAのアルテミス(ARTEMIS)計画に使われている2機の探査機を使って電離層の観測を試みた。

 探査機は現在月の近くを周回し、太陽が月に与える影響を調査しているが、そこに搭載されている機器は、月の薄い外気圏を観測できる。

 研究チームは、観測に最も適した満月を待つことにした。

 満月のとき、月は太陽から見て地球の反対側に位置し、地球から月の方向に尾のように伸びる磁気圏の中にすっぽりと入り込む。この磁気圏は、太陽から絶えず放出される高エネルギーの太陽風から月とそれを取り巻く弱い電離層を保護してくれる。

 この短い時間を狙って、アルテミスの探査機は太陽光が当たる月面の昼側から飛来するプラズマ波を計測し、これまでで最も詳しい月の電離層の姿をあぶりだした。その結果、月の電離層は地球の電離層の約100万分の1の薄さであることがわかった。

 薄いとはいえ、地球の裏側に隠れているとき、月のプラズマの密度は周辺よりかなり高くなっていた。このことから、月の電離層は地球の保護を受けているときにより強力になることがわかった。

 ハレカス氏は、この現象を「月の周りに泡立つ小さなプラズマの素」と説明する。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/092000410/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/18/092000410/
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】月の大気の帯電を観測、満月にパワーアップ 「月に奇妙な電離層とは、とても魅力的」と研究者、最新研究[09/21]

月の大気の帯電を観測、満月にパワーアップ 「月に奇妙な電離層とは、とても魅力的」と研究者、最新研究の続きを読む

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1: 2018/09/25(火) 11:50:55.58 ID:CAP_USER
宇宙にはまだまだ解き明かされていない謎が多く、その最たる例が人間の目には見えないダークマターであるといえます。しかしその一方で、人間の「目に見えている物質」に関しても人類が把握できているのは全体の6割程度で、残りの4割は謎とされてきました。今回新たに導入された新しいアプローチにより、その残りの4割の存在が確認されるに至っています。

The Last of the Universe’s Ordinary Matter Has Been Found | Quanta Magazine
https://www.quantamagazine.org/the-last-of-the-universes-ordinary-matter-has-been-found-20180910/

宇宙関連の話題で必ず耳にするといってよいダークマターは、現代の人類が持つ観測方法では見つけることができない物質であるとされています。宇宙全体の構成を考えたとき、計算上は人類が観測できている物質、すなわち「原子」は宇宙全体のわずか4.9%であり、残りのダークマター(26.8%)とダークエネルギー(68.3%)についてはまだほとんど手がかりが得られていない状態です。

人類が観測できる原子を総称してバリオンと呼ばれますが、このバリオンについても、実際に観測できているのは全体の6割であり、残りの4割はこれまでどこに存在しているのか確認されていませんでした。これは「消えたバリオン問題」とされてきた問題で、人類は宇宙を構成している要素のうち、およそ3%ほどしかその実態を理解できていなかったことになります。

この見えていない「ダークバリオン」についての研究が進められてきたのですが、ついにその姿らしきものが確認されました。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180925-last-universe-ordinary-matter-found/
ダウンロード (3)


引用元: 【宇宙物理学】宇宙の謎「消えたバリオン」問題が新たな観測手法によって解明へ[09/25]

宇宙の謎「消えたバリオン」問題が新たな観測手法によって解明への続きを読む
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