理系にゅーす

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1: 2019/03/15(金) 04:17:53.31 ID:CAP_USER
愛媛大学の松岡良樹氏が率いる国際研究チームは、国立天文台ハワイ観測所の「すばる望遠鏡」における最新鋭の観測装置「超広視野主焦点カメラ(HSC)」を使った観測で、地球からおよそ130億光年離れた遠い宇宙に83個という大量の「巨大ブラックホール」を新たに発見しました。

下の画像で拡大された正方形の範囲の中央、矢印が指し示す赤い点のような天体は、今回すばる望遠鏡が捉えたなかでも一番遠い、130.5億光年先にある巨大ブラックホールです。これまで見つかった最も遠い巨大ブラックホールまでの距離は131.1億光年で、その次は130.5億光年ですから、この発見は2位タイの記録ということになります。
https://sorae.info/wp-content/uploads/2019/03/fig1.jpg


画像を拡大しても見落としてしまいそうなほど小さな点として捉えられた巨大ブラックホールですが、宇宙初期の歴史を理解する上での大きなヒントとなりました。

そもそも、これほどまでに遠い宇宙の観測に挑戦するのはなぜなのでしょうか。それは、遠くにある天体ほど過去の姿を見せているという、広大な宇宙ならではの理由があるからです。

地球上では一瞬で届くように感じる光も、実際には秒速およそ30万kmという限られた速度でしか動けません。天文学で用いられる「光年」という単位は、光が1年間に移動する距離をもとに定められています。

そのため、100光年離れた天体から届いた光は、今から100年前にその天体から放たれた光ということになります。その天体の今この瞬間の姿はわかりませんが、代わりに過去の姿を観測できる、というわけです。

この制約でもあり利点でもある光の性質を利用すると、今からおよそ138億年前に始まったとされる宇宙の過去の様子さえも知ることができます。100億年前の宇宙について知りたければ、100億光年先の天体を観測すればいいからです。

今回の研究では、初期の宇宙における巨大ブラックホールが捜索されました。現在の宇宙では、太陽の100万倍から100億倍という途方もない質量を持った巨大ブラックホールが数多くの銀河の中心に存在していますが、ビッグバンにほど近い初期の宇宙では、現在はあまり見られない「超巨大」なブラックホールしか見つかっていませんでした。それよりも小さく、現在は普遍的な「巨大」ブラックホールは初期の宇宙に存在しなかったのか、それともその頃から同じように存在していたのかは、わかっていなかったのです。

そこで研究チームは、すばる望遠鏡の「超広視野主焦点カメラ」が300夜に渡って観測した膨大な数の天体から、巨大ブラックホールの存在を示す「クエーサー」という天体に注目しました。

クエーサーとは、周囲の物質を貪欲に飲み込むことで強烈な光を放つ、活発な巨大ブラックホールのことを指します。ブラックホール自身は光を放ちませんが、その周囲を飲み込まれそうになりつつ高速で回転するガスや塵が非常に強いエネルギーを放つことで、巨大ブラックホールが収まっている銀河全体よりも明るく輝いて見えるのです。

その結果、宇宙の誕生から10億年も経たない約130億光年という遠方に、これまで見つかっていなかった83個のクエーサーを新たに発見するとともに、過去に報告例のあった17個のクエーサーを再発見することに成功したのです。

下の画像は「超広視野主焦点カメラ」が捉えた合計100個のクエーサーを並べたものです。上から7段目までが新発見のクエーサーで、下の2段が再発見されたクエーサーとなります。

続きはソースで

https://sorae.info/wp-content/uploads/2019/03/fig4.jpg

https://subarutelescope.org/Pressrelease/2019/03/13/j_index.html

https://sorae.info/030201/2019_3_14_subarutelescope.html
ダウンロード (2)


引用元: 【天文学】「すばる望遠鏡」が130億光年彼方の巨大ブラックホールを大量に発見[03/14]

「すばる望遠鏡」が130億光年彼方の巨大ブラックホールを大量に発見の続きを読む

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1: 2019/03/16(土) 14:17:11.67 ID:CAP_USER
■流れさえあれば自然にできる、初めて実証

滝はどうやってできるのか?

 これまで多くの科学者は、滝の形成には何らかの外部要因が必要と考えてきた。例えば、水が落ちる段差は、地震でできたのかもしれない。これは速いプロセスだ。一方、海面の上下や、異なる種類の岩が異なる速度で浸食されるなど、非常に遅いプロセスもあるとされてきた。

 しかし、3月13日付けで学術誌「ネイチャー」に発表された論文によると、そうした劇的な変化や外からの力は必ずしも必要ないのだという。川の流れさえあれば、川底が1種類の岩でできていたとしても、岩盤が削られて急勾配ができ、自然に滝が形成されることが示唆された。

■「ひとりでに出来ることもあるんだ」

「これまでは地質や滝の情報から地球史上の変化を読み解けるとされてきましたが、新たな形成メカニズムによってそう考えるのは難しくなります」と、今回の論文の著者ジョエル・シャイングロス氏は話す。同氏は現在、米ネバダ大学リノ校の助教を務めている。

 今回の研究はまだ予備段階で、研究室レベルでのシミュレーションに過ぎないと同氏は注意をうながす。ただし、科学者が地形の浸食の要因を解釈する際には、これまでのやり方を見直す必要があると同氏は言う。

「この論文は、まるで『ちょっと待つんだ、みんな。これらの地形は、必ずしも何かの外部要因や局所的要因で作られたわけじゃない。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/031500162/02.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/19/031500162/
ダウンロード (1)


引用元: 【地質学】滝はどうやってできるのか、形成メカニズムに新説[03/16]

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1: 2019/03/02(土) 23:04:00.74 ID:CAP_USER
ニューヨーク(CNN Business) 宇宙から地球上のあらゆる場所に安価で高速なインターネット接続を提供しようと、米国の企業が27日、運用に必要な最初の衛星を打ち上げた。2020年にサービスを開始する見込みだとしている。

バージニア州に拠点を置く新興企業ワンウェブは27日午後、宇宙からのインターネット接続のための最初の衛星6基を、南米のフランス領ギアナから打ち上げた。同社の事業は、ソフトバンクやコカ・コーラ、エアバス、ヴァージン・グループといった企業から支援を受けている。

ワンウェブは今後も数年間にわたって衛星の打ち上げを続け、最終的には数百基を低軌道に乗せる計画。20年に接続サービスを開始し、21年までには次世代通信規格「5G」への対応も可能になる見通しだという。

世界には依然として、高速インターネットにアクセスできない人々が数十億人いるといわれる。とりわけ光ファイバーケーブルや無線インフラの導入が難しい地域においては、状況の改善が難しいのが実情だ。

続きはソースで

https://www.cnn.co.jp/storage/2019/02/28/0573382a208cf0b0faeb255b2db7d922/t/768/432/d/oneweb-satellite-launch-super-169.jpg

https://www.cnn.co.jp/tech/35133464.html
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙開発】宇宙からネット接続を、米企業が衛星打ち上げ 来年にもサービス開始へ[02/28]

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1: 2019/02/15(金) 04:46:38.69 ID:CAP_USER
一度の射◯でおよそ1億匹の精◯が放出されるといわれていますが、そのうち卵子にたどり着き受精を果たせるのはたった1匹。およそ1億分の1という激しすぎる競争を勝ち抜けるような強い精◯を選別するために、女性の生 殖 器は精◯たちをさまざまなふるいにかけます。その一例に「体液の流れと生 殖 器の構造」があるとして、コーネル大学の研究者らが生殖器官内での精◯の動きをシミュレーションし、実験を行った結果を発表しています。

Strictures of a microchannel impose fierce competition to select for highly motile sperm | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/5/2/eaav2111
https://i.gzn.jp/img/2019/02/14/sperm-model-reproductive-tract/00_m.jpg

Watch these sperm wriggle up a model reproductive tract - The Verge
https://www.theverge.com/2019/2/13/18223734/watch-sperm-model-reproductive-tract-study

実際にデバイス内を必死に進もうとするも押し流される精◯の姿は以下のムービーから見ることが可能です。

Strictures of a microchannel impose fierce competition to select for highly motile sperm - YouTube
https://youtu.be/rHnWW2gStzo



食品化学者のAlireza Abbaspourrad氏率いる研究チームは、生殖器官内での精◯の動きを高い精度でシミュレートできるような装置をマイクロ流体デバイスで開発しました。マイクロ流体力学は、100ナノメートルから数百マイクロメートルの単位の世界で化学的・物理的に液体の挙動について研究する学問です。技術の発展と共に精度の高い実験装置を作ることができるようになり、髪の毛よりも細い管をガラスやシリコンに通した「マイクロ流体デバイス」も開発されたことで、近年勢いを見せる分野の1つです。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/14/sperm-model-reproductive-tract/001.jpg

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2019/02/14/sperm-model-reproductive-tract/a01_m.jpg

https://i.gzn.jp/img/2019/02/14/sperm-model-reproductive-tract/a02_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20190214-sperm-model-reproductive-tract/
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引用元: 【医学】弱い精子は卵子にたどり着く前にブロックされることがよくわかる実験映像[02/14]

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1: 2019/01/29(火) 18:15:24.01 ID:CAP_USER
■土星と環との「共鳴」から自転の周期を計算、最新研究

土星を取り巻く繊細な環。美しいのはもちろんだが、魅力はそれだけではない。信じられないような科学的な事実も打ち明けてくれるのだ。

 このほど天体物理学の学術誌「The Astrophysical Journal」に、環に生じる波を利用して、土星の1日の長さを解明した論文が発表された。論文によると、土星の1日は10時間33分38秒であるという。科学者たちはこれまで、土星の1日の長さがわからないことを何十年も歯がゆく思っていた。

 これは重要な発見だ。「太陽系のどの惑星についても、1日の長さは根本となる特性ですから」と、NASAの土星探査機カッシーニのミッションに参加していた米アイオワ大学の物理学者ビル・カース氏は言う。惑星の1日の長さを知ることは、その重力場や内部構造を解釈するのに役立つ。

「自転の測定が困難な惑星は土星だけです」と言うのは、SETI研究所の上級研究員マシュー・ティスカレーノ氏だ。地球のような岩石惑星なら、表面の特徴を追跡すれば自転速度がわかる。また、木星、天王星、海王星はガス惑星だが、自転軸に対して傾いた磁場を持ち、自転とともにそれがふらつくため、それを利用して自転速度を計算できる。

 対して、土星は非協力的だ。まず、土星はガス惑星なので、追跡できるような表面の特徴はない。また、複数の観測により、土星の磁軸は回転軸とほぼ完全に一致していて、自転による磁場の変化が検出不可能なほど小さいことが確認されている。


土星を取り巻く環はどのようにして形成されたのだろうか? 土星の衛星は何個あるのだろうか? かつてクリスチャン・ホイヘンスやジョヴァンニ・カッシーニも観察した巨大なガス惑星のすばらしい画像の数々を紹介する。(解説は英語です)

■太陽系のドラムセット

 この難問を解く方法はなかなか見つからなかったが、米カリフォルニア大学サンタクルーズ校で天文学と天体物理学を学ぶ大学院生のクリストファー・マ◯コビッチ氏らの研究チームが名案を思いついた。

 氷と塵からできた土星の環は、静かな場所ではない。土星のまわりを回る衛星が近くを通り過ぎるときには、その引力により大小の波が立つ。環の波は、土星の深部にある物質が振動するときも生じる。質量の移動により、土星の重力場に変化が生じれば、環に及ぼす引力も変化するからだ。

 これは、ドラムセットのスネアドラムが、ほかの楽器に共鳴して音を立てる現象に少し似ている。

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/012800062/01.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/19/012800062/
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引用元: 【天文学】土星の1日の長さが判明、太陽系で唯一謎だった 環との「共鳴」から自転の周期を計算[01/28]

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1: 2019/02/11(月) 11:59:36.54 ID:CAP_USER
宇宙航空研究開発機構(JAXA)は2月6日、小惑星探査機「はやぶさ2」に関する記者説明会を開催し、タッチダウン運用計画の詳細を明らかにした。タッチダウンの日時は2月22日の8時頃。場所は「L08-B1」と「L08-E1」の2カ所が候補になっていたが、3カ月間の検討の結果、より狭いL08-E1の方に挑むことになった。

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■ピンポイントタッチダウン方式とは?

L08-B1は当初から考えられていた場所で、幅は12m程度。一方、L08-E1は前回の記者説明会で初めて発表された場所で、こちらの幅は6m程度と小さい。広さだけ見るとL08-B1の方が有利だが、L08-E1は降下の目印となるターゲットマーカーに近く、エリア内がより平坦で安全だという利点もある。

https://news.mynavi.jp/article/20190207-768756/images/002.jpg

津田雄一プロジェクトマネージャ(JAXA宇宙科学研究所 宇宙飛翔工学研究系 准教授)によれば、最初は両にらみで検討を進めていたものの、解析を進めるにつれ、「明らかにL08-E1が有利なのが見えてきた」という。着陸精度を満たせるのはL08-E1だけであることが分かり、会議でもチームの総意としてすんなり決まったそうだ。

しかし狭いL08-E1に着陸するためには、±3mの精度が必要。もともとの想定では、タッチダウンは±50mの精度で考えられていたため、精度を10倍以上に高める必要があった。これを可能にするのが、はやぶさ2に搭載された新機能「ピンポイントタッチダウン」である。

はやぶさ初号機の従来方式は、分離して落下するターゲットマーカーを追尾し、水平方向の相対速度をゼロにして着陸するものだった。探査機はターゲットマーカー付近に降下することになるため、ターゲットマーカーの投下精度で着陸精度が決まっていた。

ピンポイントタッチダウン方式では、投下済みで、事前に正確な位置が分かっているターゲットマーカーを使用。このターゲットマーカーに対し、指定した相対位置に着陸することが可能だ。たとえばターゲットマーカーの北に2m、東に1mというように指定(オフセット)できるので、着陸精度はターゲットマーカーの投下精度には影響されない。

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しかしいくらピンポイントタッチダウンとはいえ、そのままでは直径6mの円内への着陸は難しく、さらなる工夫が必要だった。

1つめは小惑星モデルの高精度化。より正確に検討できるよう、サイエンスチームが降下地域の岩の1つ1つの高さや形まで見直しを行った。また重力の影響も、より詳細に分析。降下する赤道付近には尾根があり、この質量により探査機の軌道が曲げられてしまうので、高精度な重力モデルを作成した。

2つめは自律制御のチューニング。着陸精度を高くするためには、探査機の位置制御や姿勢制御も、より細かく正確に行う必要がある。そのため、スラスタの噴射パターン、姿勢制御のパラメータ、ソフトウェアのタイミングなど、すべてをL08-E1への降下のために最適化したという。

3つめは着陸安全余裕の拡大。従来は、真上から水平姿勢で降下する方法だったが、L08-E1は東側に岩が多い地形であることが分かっている。あえて西側(サンプラーホーン側)を下に傾け、東側(イオンエンジン側)を浮かせた「ヒップアップ」姿勢を採用することで、岩を回避し、安全に着陸できるようにした。

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これらの対策により、現在の着陸精度は±2.7mと見込まれているそうで、「工学的な意味では成功すると考えている」と津田プロマネ。「最初は方法から議論し、どうやって実現するか検討してきたが、今はもう着陸方式が決まり、数字も固まってきた。それを間違いなくやるために、頭の温度を下げてクールにできるようにしたい」と述べた。

https://news.mynavi.jp/article/20190207-768756/images/006.jpg

続きはソースで

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20190207-768756/
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引用元: 【はやぶさ2】はやぶさ2のタッチダウン精度はついに±3mの領域へ、どうやって実現する?[02/07]

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