理系にゅーす

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質量

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1: 2018/07/12(木) 09:06:54.38 ID:CAP_USER
80年以上前に存在が予言された幻の「マヨラナ粒子」が実際に存在することを世界で初めて実証したと、京都大などのグループが12日付の英科学誌ネイチャーに発表した。電気を通さない固体の中で、電子があたかもマヨラナ粒子のようにふるまう現象を観測したという。将来的には量子コンピューターなどへの応用が期待される。

マヨラナ粒子は、粒子とも反粒子とも区別のつかない「幻の粒子」と言われ、1937年にイタリアの物理学者、エットーレ・マヨラナが理論的に存在を予言した。電気を帯びず極めて質量の小さな素粒子「ニュートリノ」がその本命と考えられているが、証明には至っていない。一方、特殊な条件下の超電導体などでは、電子がマヨラナ粒子のようにふるまう可能性が指摘され、その決定的証拠をつかもうと各国で研究が本格化している。

笠原裕一・京大准教授(物性物理学)らは、東京工業大のチームが合成した磁性絶縁体「塩化ルテニウム」を用い、その内部を伝わる熱の流れが磁場によってどの程度曲がりやすくなるかを、磁場を変化させながら測定した。

その結果、ある範囲の磁場では、磁場や温度を変えても、曲がりやすさの値が普遍的な値の2分の1で一定になった。

続きはソースで

毎日新聞2018年7月12日 02時30分(最終更新 7月12日 02時38分)
https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/07/12/20180712ddm001010024000p/9.jpg
https://mainichi.jp/articles/20180712/k00/00m/040/178000c
ダウンロード


引用元: 【物理】「マヨラナ粒子」 80年以上前に予言された幻の粒子の存在を世界で初めて実証…京大グループ

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1: 2018/07/02(月) 11:28:52.13 ID:CAP_USER
世界で初めて、ブラックホール連星系からの偏光の硬X線による高信頼性の観測に成功した。
ブラックホールに吸い込まれる直前、わずか100kmの距離での物質の幾何構造がこれにより判明したのである。

 研究に名を連ねているのは、広島大学大学院理学研究科の高橋弘充助教、宇宙科学センターの水野恒史准教授、東京大学大学院理学系研究科釡江常好名誉教授、名古屋大学宇宙地球環境研究所田島宏康教授、早稲田大学理工学術院先進理工学研究科片岡淳教授ら、日本とスウェーデンのPoGO+(ポゴプラス)国際共同研究グループである。

 同グループは、ブラックホール連星系である「はくちょう座X-1」からの硬X線放射の偏光観測を実施した。

 この観測はこれまで技術的に困難であると考えられていたのだが、X線やガンマ線の偏光観測を、直径100メートルに膨らむ気球に搭載することで実現し・・・

続きはソースで

■「はくちょう座X-1」の想像図(ESAより)。(画像:広島大学発表資料より)
https://www.zaikei.co.jp/files/general/20180701010357CNx0a.jpg

財経新聞
https://www.zaikei.co.jp/article/20180701/451068.html
ダウンロード (6)


引用元: 【宇宙】広島大学ら、ブラックホールに吸い込まれる直前の物質を世界で初めて観測[06/29]

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1: 2018/06/25(月) 18:58:14.71 ID:CAP_USER
約100年前にアインシュタインが発表した一般相対性理論は、現在物理学には欠かすことのできない基礎理論となっており、またわれわれの日常世界にも役立てられています。
たとえば、いまやスマートフォンにも搭載され、地図アプリなどに利用されているGPSもまた、重力の差によって地上と衛星との間で発生する時間の進み方の違いを補正するために、一般相対性理論を利用しています。

ただ、それは本当に銀河のような巨大なものにまで適用して大丈夫な法則なのかと考えたとき、すぐに大丈夫だと答えられる人はいないかもしれません。
このちょっとした、それでいて非常に重要な疑問を裏付けるための研究が、Scienceのサイトに掲載されました。

深宇宙の理解を深め、いつか進出を目指す人類にとって、一般相対性理論が正しいかどうかは非常に重要な問題です。
もし、理論がわれわれが気づいていないどこかで誤っていれば、たとえば何光年か離れた(それでも非常に近い)恒星系に探査機を送り出そうとしても、うまくいかないかもしれません。

研究者らは、理論における相対性が正しいことを示すために、比較的遠くにある2つの銀河を使った実験を行いました。

続きはソースで

https://s.aolcdn.com/hss/storage/midas/47b93390d1df3b453babbda29fa005de/206478419/main.jpg

https://japanese.engadget.com/2018/06/25/varidate-theory-of-relativity/
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引用元: 【物理学】一般相対性理論、銀河レベルでも正確性に問題なしと科学者が検証。さらなる確認作業も計画中[06/25]

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1: 2018/06/22(金) 20:02:37.19 ID:CAP_USER
天文学者の国際研究チームは、超大質量ブラックホールに近づきすぎた恒星が強い重力によってバラバラに引き裂かれる「潮汐破壊現象」を直接観測することに成功したと発表した。研究論文は科学誌「Science」に掲載された。

今回報告された潮汐破壊現象は、地球から約1億5000万光年先で衝突している2つの銀河のペア「Arp299」で起こったもの。Arp299のうちの一方の銀河の中心に存在すると考えられている超大質量ブラックホール(太陽の2000万倍超の質量)によって、ひとつの恒星(太陽の2倍以上の質量)が引き裂かれる様子を、世界各地の電波望遠鏡、赤外線望遠鏡を使って詳細に観測したとしている。

ブラックホール理論によれば、超大質量ブラックホールに近づいた恒星はブラックホールの重力によってその構成物質を引っ張りだされる。引っ張りだされた物質はブラックホールの周囲で回転する円盤を形成し、強いX線および可視光を放射するとされる。また回転極から外部に向かって光速に近い速度でジェット噴射される物質もあると考えられている。

ブラックホール周囲の回転円盤から噴射されるジェットの形成と成長過程を直接観測したのは今回が初めてのことであるという。報告された現象が最初に観測されたのは2005年のことで、それが超大質量ブラックホールによるものであると特定するまでに10年以上の月日がかかっている。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/20180622-652565/

衝突中の銀河のペアArp299(左下)の中心部で起きている超大質量ブラックホールによる恒星の潮汐破壊現象とそれに伴うジェット噴流の想像図 (出所:マンチェスター大学)
https://news.mynavi.jp/article/20180622-652565/images/001l.jpg
ダウンロード (6)


引用元: 【宇宙】ブラックホールが恒星をバラバラに引き裂く「潮汐破壊現象」を直接観測することに成功

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1: 2018/06/21(木) 20:57:51.41 ID:CAP_USER
■冥王星の彼方に存在する「ネメシス」

冥王星のかなたにもうひとつの惑星が存在する可能性が、天文学者らにより論議されてきたが、冥王星の外側には、小惑星だけでなく、もっと驚くべき天体が隠れているかもしれないといわれている。

この驚くべき天体とは、太陽の伴星、もうひとつの太陽で「ネメシス」と呼ばれる恒星である。太陽系は伴星をともなう連星系の可能性があるのだ。

最初にこの可能性を指摘したのは、ミネソタ大学のクリス・ダビッドソン教授で、この伴星はほぼ木星の質量を有する褐色矮星であり、主に赤外線領域の光を放射しているものと推定している。

教授によると、この天体は少なくとも地球と太陽間の700倍、あるいはそれ以上の距離に存在しているという。ダビッドソン教授はこの星に「ルシファー」という名前をつけた。

そして、1999年10月、アメリカのルイジアナ大学とイギリスのオープン大学の研究チームが長周期の彗星の軌道を分析し、数千年周期の彗星群による、ある一定の規則に従った軌道パターンは、太陽系を取り囲む球殻状の「オールトの雲」の近くに存在する巨大な天体の重力から影響を受けた結果による可能性がある、という推測を発表した。

(図1)太陽と伴星ネメシスの軌道イメージ。主星の太陽と伴星のネメシスは、共通重心を中心に近接と隔離を繰り返す。また、下の図は太陽とネメシス、そして太陽系からもっとも近い恒星系プロキシス・ケンタウリの距離を示している。
http://gakkenmu.jp/wps/wp-content/uploads/2018/06/gakkenmu.jp_nemesis1.jpg

上図は太陽系が二重連星系であった場合のネメシスの軌道である。この場合、太陽とネメシスはその共通重心を中心に、周期的に近接と離隔を繰り返していると考えられる。

(図2)太陽と恒星、惑星のサイズ比較。奥から太陽、赤色矮星、褐色矮星、木星、地球の順で、伴星ネメシスはこの褐色矮星ではないかと考えられている(写真= NASA/JPL-Caltech/UCB)。
http://gakkenmu.jp/wps/wp-content/uploads/2018/06/gakkenmu.jp_nemesis2-1.jpg

続きはソースで

(ムー2018年7月号 「最新 太陽の伴星ネメシスの謎」より抜粋)

http://gakkenmu.jp/column/16055/
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引用元: 【宇宙】冥王星の彼方にあるもうひとつの太陽「ネメシス」 太陽系は伴星をともなう連星系の可能性

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1: 2018/06/06(水) 09:18:22.43 ID:CAP_USER
CERN(欧州原子核研究機構)の大型加速器「大型ハドロン衝突型加速器(LHC)」を使った実験で、最も重い2つの粒子であるトップクォークとヒッグス粒子が一つの陽子衝突から同時に誕生したことを示す発見がありました。これは世界で初めて観測されたもので、この宇宙に「質量」というものが存在する起源を理解する上で重要な発見となります。

UZH - Direct Coupling of the Higgs Boson to the Top Quark Observed
http://www.media.uzh.ch/en/Press-Releases/2018/CMS-Experiment.html

ヒッグス粒子は「神の粒子」とも呼ばれる素粒子で、物質に質量をもたらすことで引力を生み出し、この宇宙が存在できる究極の根源になっているとも考えられています。
その概念は1964年にピーター・ヒッグス教授によって予言されていたのですが、実際に2012年にヒッグス粒子とみられる新粒子が発見されており、ヒッグス氏は2013年のノーベル物理学賞を受賞しています。

しかし、ヒッグス粒子は目に見えず、センサーで検知することもできません。
非常に概念を理解することが難しいものですが、「雪」を使って表現すると、その仕組みや重要性が少し理解しやすくなります。

現地時間の2018年6月4日、LHCに設置された粒子検出器「CMS(小型ミューオンソレノイド)」と「ATLAS(トロイド型LHC観測装置)」と使った実験の中で、ヒッグス粒子とトップクォークが直接相互作用していることを世界で初めて確認したことが発表されました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/06/05/higgs-boson-top-quark-direct-coupling-observed/00_m.jpg

関連動画
New results proving that the top quark acquires its mass from the Higgs ...
https://youtu.be/JFJpPpVI7u4



GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180605-higgs-boson-top-quark-direct-coupling-observed/
images


引用元: 【物理学】ヒッグス粒子とトップクォークの同時観測に世界で初めて成功、「質量」の起源の解明に一歩[06/05]

ヒッグス粒子とトップクォークの同時観測に世界で初めて成功、「質量」の起源の解明に一歩の続きを読む
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