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連星

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1: 2018/11/29(木) 01:45:42.92 ID:CAP_USER
■SF作品でも知られるバーナード星、ついに地球型惑星と発表された

 太陽からわずか6光年先の恒星の周りを公転する惑星が実在すれば、系外惑星探査の有力な候補に違いない。

 バーナード星の周りを氷の惑星が公転している、という論文が科学誌『ネイチャー』に発表された(2018年11月14日付)。バーナード星は1916年に発見された恒星で、大きさは太陽の6分の1ほど、太陽より高齢な小さな赤い矮星だ。ちなみに、太陽系に一番近い恒星として知られるアルファ・ケンタウリ星系は、バーナード星のような単独星ではなく三重連星で、バーナード星より近い4光年先にある。アルファ・ケンタウリ星系にも惑星があることがわかっている。

 論文の執筆者の一人、スペイン宇宙科学研究所のイグナシ・リーバス氏は、「よく知られた天体であるバーナード星だけに、科学者たちはずっとこの星の惑星を探してきました」と話す。

■木星型か、地球型か

 1960年代、この星の周りを公転する惑星の存在が学界で取り上げられると、SF作品にバーナード星が登場するようになった。

 きっかけを作ったのが、オランダの天文学者ピーター・ファンデカンプ氏の説だ。同氏は、1960年代に、バーナード星の周りを2つの巨大なガス惑星(木星型惑星)が公転しているようだと報告。90年代に、惑星探しが盛り上がったが、結局、惑星の存在を確認できなかった。
大きな惑星なら観測できるはずなのに、これまで発見されなかったのは、バーナード星の惑星がファンデカンプ氏が示した木星型惑星はないということだ、とリーバス氏は話す。確かに、バーナード星の惑星が木星型ではなく、より小さい地球型惑星だとしたら、これまで発見できなくても不思議ではない。(参考記事:「木星の大赤斑上空は1300℃、原因は嵐の音か」)

 1光年はキロで示せば約9.5兆キロもあるが、天文学で6光年はかなり近い。だからといって、ただ望遠鏡を向けて惑星が見つかるほど話は簡単ではない。系外惑星を探す方法はいくつかあるが、恒星を追跡観測することで、惑星の存在を見つける方法がある。惑星が主星の前を通るとき、主星の明るさは低下する。この現象を利用して惑星を見つける――これがトランジット法だ。

 太陽系外惑星の発見に貢献したNASAの探査機ケプラーは、この方法で偉業を残した。ただ、実際に惑星が主星の前を通過する様子を観測できるのは、恒星と惑星の位置的な条件が揃ったときに限られる。実際ケプラーも、特定の区画の数十万個の恒星をしらみつぶしに観測して2000以上の太陽系外惑星を見つけている。

 今回の惑星発見では、ケプラーとは違う方法が用いられた。

 2016年、リーバス氏らは、系外惑星を探す「カルメネス」プロジェクトに参加。プロジェクトはスペインのカラル・アルト天文台を拠点にバーナード星を観測した。彼らが着目したのは、バーナード星のわずかなふらつきだ。バーナード星に惑星があるなら、惑星の引力でバーナード星も影響を受ける。その痕跡を見つけるのだ。6種類の観察装置によって収集されたデータ(20年以上にわたるものもある)は、惑星が存在することを示唆しており、公転周期も地球の日数で233日と推定された。

 この方法は、トランジット法と違って惑星と主星の位置関係によらないが、発見できる惑星のタイプには制約がある。米カリフォルニア工科大学のエリック・ペティグラ氏によれば、惑星が小さいと、惑星の存在を示すふらつきのシグナルの検出が難しくなるという。つまり大きな惑星でないと、とれない方法だ。

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/111600497/01.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/18/111600497/
ダウンロード (3)


引用元: 【宇宙】6光年先の恒星に、地球型の氷の惑星が見つかる バーナード星、ついに地球型惑星と発表された

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1: 2018/10/19(金) 15:14:47.35 ID:CAP_USER
中性子星の連星を形成すると考えられる超新星爆発が、過去の観測データから見つかった。ヘリウム層の存在や明るさ、光度変化などが、理論的な予測とよく合致している。

【2018年10月17日 国立天文台】

2017年、連星を成す2つの中性子星の合体現象が、重力波と電磁波によって世界で初めて観測された。中性子星どうしの合体は、金や白金(プラチナ)といった元素を作り出す現象であり、今後同様の現象を観測することで元素合成に関する理解が大きく進むと期待されている。

中性子星は、大質量星が進化の最終段階で超新星爆発を起こした際に作られる超高密度の天体だ。そのような天体同士の連星が形成されるには、2つの大質量星それぞれが超新星爆発を起こす必要がある。しかし、まず重い方の星が先に爆発して中性子星が形成され、それに続いてもう一方の星が通常の超新星爆発を起こすと、連星系を作る物質が一気に失われて力学的に不安定となってしまうため、連星系が壊れ中性子星の連星が形成されない。

このように中性子星同士の連星が作られる条件はとても難しいと考えられており、その形成過程はこれまで明らかになっていなかった。

国立天文台理論研究部の守屋尭さんたちの研究チームは、中性子星の連星系の形成について次のようなシナリオを考えた。後から超新星爆発を起こす星の外層が、先の爆発で作られた中性子星の重力の影響でほとんど剥がれてしまう場合があり、その状態で超新星爆発を起こすと、爆発で放出される物質がきわめて少ないために力学的に不安定にならず、連星系が壊れることがないというものだ。

続きはソースで

■超新星iPTF14gqrの出現前(左)と出現後(右)の画像。破線の丸で囲まれた部分が超新星
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14154_iptf14gqr.jpg

■(左)シミュレーションで予測された超新星の光度曲線(青色の破線)と、実際に観測された超新星iPTF14gqrの光度曲線(白丸)。超新星爆発後3日程度までは爆発の衝撃波が冷えていくため急激に減光し。5~10日の間には超新星爆発で作られた放射性物質が崩壊する熱によって明るくなる(右)シミュレーションによって予測された外層が剥がれた超新星のスペクトル(白)と、観測された超新星iPTF14gqrのスペクトル(ピンク)。青は、連星が起こす一般的な超新星のスペクトル
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14155_comparison.jpg

http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/10234_iptf14gqr
ダウンロード (7)


引用元: 【宇宙】理論予測に合致、連星中性子星を形成する超新星爆発[10/17]

理論予測に合致、連星中性子星を形成する超新星爆発の続きを読む

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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/
ダウンロード (1)


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: 2018/07/02(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: 2018/05/23(水) 19:14:51.32 ID:CAP_USER
群馬県の小嶋正さんが5月19日、うしかい座の激変星が7等級も増光している様子を発見した。
10年以上にわたり研究者たちが待っていた現象がついに観測されたものだ。
【2018年5月23日 VSOLJニュース】

著者:磯貝桂介さん(京都大学)

待ち焦がれる時間は、いつだって長く感じるものです。
待ち遠しいものは世の中に色々とありますが、天体現象もそんなものの一つではないでしょうか。
いつか矮新星アウトバーストを起こすかもしれないと思われながら早13年、ついに増光している姿が発見されました。

激変星とは、白色矮星を主星にもつ近接連星系のことで、連星の軌道周期(公転周期)は数時間程度です。伴星はロッシュローブを満たしているため、伴星から主星へとガスが流れ込んでいきます。すると、主星の周りには降着円盤と呼ばれるガス円盤が形成されます。
この円盤が突発的に増光する現象を「矮新星アウトバースト」と呼びます。

通常、激変星の伴星は晩期型の主系列星など低温の星ですが、中には変わった伴星を持つ天体もあります。
その一つがヘリウム激変星(りょうけん座AM型星)です。
伴星表面の水素は様々な理由からはがれ落ちており、伴星はヘリウムが豊富な高密度天体となっています。
一部のヘリウム激変星は進化の末、最終的にIa型超新星や、その亜種「.Ia型超新星」になると考えられていることから、天文学における最重要天体の一つです。しかし、近年まで発見数が少なかったため、観測的な研究はあまり進んでいません。

ヘリウム激変星の大きな特徴の一つが、極端に短い軌道周期です。
周期が2時間未満の激変星は、重力波放射によって角運動量を失うので次第に連星間距離が縮み、周期は短くなっていきます。
しかし、伴星から主星へとガスが流れ込むと、角運動量保存則により逆に軌道周期は長くなります。
基本的にこの2つの効果によって軌道周期は変化していき、結果として通常の激変星の軌道周期は、最も短い天体でも80分程度になります。しかし、ヘリウム激変星は伴星が高密度であるために重力波放射の効果が強く、通常の激変星よりも短い軌道周期をとることが可能です。

そんなヘリウム激変星の中でも最も極端な天体、かに座HM星の軌道周期は、なんとたった5分です。
この天体は重力波放射によって少しずつ近づいており、最終的に合体すると考えられています。
もしかしたら合体とともに超新星爆発を起こすかもしれません。非常に待ち遠しいですが、遠い未来の話です。

続きはソースで

うしかい座の激変星の観測画像
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/05/12015_yoshimoto.jpg
うしかい座の激変星の位置。
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/05/12016_chart.png

アストロアーツ
http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/9924_variable_boo
ダウンロード (2)


引用元: 【天文学】群馬県の小嶋さん、ヘリウム激変星が起こした矮新星アウトバーストを発見[05/23]

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1: 2018/04/05(木) 10:03:47.51 ID:CAP_USER
【4月5日 AFP】太陽系を含む天の川銀河(銀河系、Milky Way)の中心のブラックホールを12個検出したとする天体物理学者チームの研究結果が4日、発表された。この結果に基づくと、銀河中心にはブラックホールが1万個存在する可能性があるという。

英科学誌ネイチャー(Nature)に発表された論文によると、あらゆる大型銀河の中心には超大質量ブラックホールがあり、それが数多くのより小さなブラックホールに取り囲まれているとする説があり、今回の発見はこの長年支持されている説に初の証拠を提供するものになるという。

論文の共同執筆者で、米コロンビア大学(Columbia University)の天体物理学者のチャック・ヘイリー(Chuck Hailey)氏はAFPの取材に、銀河系の中心にあるブラックホール「射手座A*(Sagittarius A*)」を取り巻く「ブラックホールを12個観測した」と述べ、そして「だが、これは氷山の一角にすぎない」と語った。

ヘイリー氏と研究チームは今回、「見えない」天体のブラックホールを検出するために、伴星を持つブラックホールの連星系を探索した。このような連星系は、ブラックホールが近くを通過する恒星を捕捉し、重力的に結びついて形成される場合がある。

ブラックホールが捕捉した恒星が低質量星の場合、連星から放出されるX線バーストは、強度は低いが安定しているため、より容易に観測できるという。

続きはソースで

(c)AFP/Mariëtte Le Roux

http://www.afpbb.com/articles/-/3170055?pid=19996623
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙】銀河の中心にブラックホール1万個存在か

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