地球とは違う!? 液体メタンの降雨で集められた有機物エアロゾルがくっついて砂粒子に成長、こうして衛星タイタンの砂丘が作られた
土星最大の衛星タイタンでは、太陽系の天体としては地球以外で唯一液体の海や湖などが確認されています。そして、タイタンは地球以上に複雑で分厚い大気を持っているんですねー今回発表されたのは、タイタンの大気中で作られる極めて微小な有機物エアロゾルが、地表面の液体メタンの降雨蒸発によって、大きな砂サイズの粒子に急激に成長することでした。この研究成果は、東京工業大学地球生命研究所（ELSI）の平井英人大学院生、同関根康人教授たちの研究チームによるものです。NASAの土星探査機“カッシーニ”が撮影した土星の衛星タイタン全域の赤外線画像。赤道域に広がる色の暗い領域が砂丘になる。（Credit:NASAJPL(出所:東工大ELSIWebサイト)）地球によく似た地形が存在する土星最大の衛星タンタンは水星よりも大きく、太陽系の...地球とは違う!?液体メタンの降雨で集められた有機物エアロゾルがくっついて砂粒子に成長、こうして衛星タイタンの砂丘が作られた
“NWA 13188”は地球から飛び出して、再びブーメランのように戻ってきた隕石なのかもしれない？
これまでに地球で見つかっている隕石は7万個以上もあるんですねー（国際隕石学会に認定されている隕石の名前の数）その一部は、月や火星といった大きな天体に由来することが分かっています。では、地球に由来する隕石は存在するのでしょうか？今回発表されたのは、隕石“NWA13188”が元々は地球の岩石だったとする研究成果でした。もし、このことが事実だとすると、地球から飛び出して再び戻ってきたことが確認された世界初の岩石ということになるようですよ。この研究は、フランス国立科学研究センターのJérômeGattaccecaさんたちの研究チームが進めています。この研究成果は、フランスのリヨンで7月中旬に開催された“2023年ゴールドシュミット国際会議”で発表されていますが、まだ査読論文は提出されていないので地球由来とする主張...“NWA13188”は地球から飛び出して、再びブーメランのように戻ってきた隕石なのかもしれない？
東アジアの遠く離れた複数の電波望遠鏡が協力！ 銀河中心に潜む大質量ブラックホールに水分子ガスが落ち込む様子を観測
今回の研究では、東アジアVLBI観測網を用いて電波銀河“NGC4261”を観測しています。すると、“NGC4261”の中心から1光年未満の範囲に、メーザー輝線を放射する水分子ガスが密集して分布するのが見つかったそうです。どうやら、これらの水分子は銀河中心の大質量ブラックホールに落下しているようです。この研究成果は、大阪公立大学の澤田（佐藤）聡子特任研究員たちの研究チームによるものです。電波銀河“NGC4261”の中心から1光年未満の範囲で検出された水分子ガス。（a）水分子からのメーザー放射の強度分布がカラーで表示されたもの。（b）水分子ガスを遠ざかる運動が赤で、近付く運動が青で表されていて、ガスの大部分が遠ざかっていることが分かる。（c・d）水分子ガスの分布と電波ジェット（白い高等線）の位置関係。（c）と...東アジアの遠く離れた複数の電波望遠鏡が協力！銀河中心に潜む大質量ブラックホールに水分子ガスが落ち込む様子を観測
これまでのロケットエンジンと同推力で2～5倍高い効率！ NASAとDARPAの核燃ロケットエンジン試験機はロッキード・マーティンが製造
NASAとアメリカ国防高等研究計画局“DARPA”には、将来の有人火星探査を見据えて“核燃ロケットエンジン”の技術実証を行う“DRACO（DemonstrationRocketforAgileCisulunarOperations）”というプログラムがあります。今回、NASAとDARPAが発表したのは、“DRACO”プログラムについて。試験機の設計・製造を行う主契約者がロッキード・マーティンに決定したことでした。DRACOプログラムの核燃ロケットエンジン試験機のイメージ図。（Credit:LockheedMartin）核分裂反応で発生する熱を利用するロケットエンジン核燃ロケット（NuclearThermalRocket:NTR）エンジンは、核分裂反応で発生する熱を利用して水素などの推進剤を加熱・膨張させノ...これまでのロケットエンジンと同推力で2～5倍高い効率！NASAとDARPAの核燃ロケットエンジン試験機はロッキード・マーティンが製造
3本の腕でガスを吸い込む三つ子の赤ちゃん星“三重原始星”はどのように誕生したのか？
今回の研究では、3つの原始星からなる星系“IRAS04239+2436”について、アルマ望遠鏡を用いた高解像度での観測により、ガスの詳細な構造を調べています。その結果、衝撃波の存在を示す一酸化硫黄分子が発する電波輝線を検出し、その分布が細長くたなびく大きな3つの渦状腕を形作っていることを発見。さらに、観測から得られたガスの速度情報を数値シミュレーションと比較することにより、3つの渦状腕は3つの原始星にガスを供給する“ストリーマー”の役割も担っていることが分かっています。これまでストリーマーの起源については未解明でしたが、観測とシミュレーションのタッグによって、ストリーマーの起源を多重星のダイナミックな形成過程から初めて明らかにしたことになります。この研究は、ソウル国立大学のジョンユアン・リー教授、法政大学...3本の腕でガスを吸い込む三つ子の赤ちゃん星“三重原始星”はどのように誕生したのか？
まだ誕生から10億年以内の初期宇宙なのに… 大きく成長したクエーサーや長さ300万光年のフィラメント構造を発見！ 宇宙論と矛盾する結果に…
初期宇宙に存在する天体は赤外線で観測できますが、その性質によりこれまで観測は困難でした。今回、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡の観測プログラム“ASPIRE”では、約138億年前の宇宙誕生から10億年以内に存在したクエーサーを分析。長さ300万光年に10個のクエーサーが固まっている集団と、クエーサー中心部に太陽の6億倍から20億倍の質量を持つ超大質量ブラックホールが存在する証拠を発見しています。初期宇宙に非常に成長したクエーサーや、高密度のフィラメント構造が存在することを示した今回の観測結果は、初期宇宙の理解をさらに深めるとともに、現在広く共有されている宇宙論を書き換えることにつながるかもしれません。今回見つかった10個のクエーサーからなる長さ約300万光年のフィラメント構造。画像右側の白丸で示された3つの天...まだ誕生から10億年以内の初期宇宙なのに…大きく成長したクエーサーや長さ300万光年のフィラメント構造を発見！宇宙論と矛盾する結果に…
表面の組成が異なる“2つの顔”を持つ白色矮星を発見 磁場の影響かも
カリフォルニア工科大学（Caltech）の博士研究員IlariaCaiazzoさんを中心とする研究チームは、表面の片側は水素、もう片側がヘリウムでできている白色矮星を発見したとする研究成果を発表しました。研究チームによると、この発見は一部の白色矮星が辿る進化の途中段階をとらえた可能性があるようですよ。白色矮星“ZTFJ203349.8+322901.1”のイメージ図。表面の片側は水素、もう片側はヘリウムでできていると考えられている。（Credit:K.Miller,Caltech/IPAC）白色矮星の表面は片側が水素でもう片側がヘリウムでできている今回の研究で報告されたのは、はくちょう座の方向約1300光年彼方に位置する白色矮星“ZTFJ203349.8+322901.1”です。最初の3文字はパロマ天文台...表面の組成が異なる“2つの顔”を持つ白色矮星を発見磁場の影響かも
磁気圏における電子の振る舞いを理解するために！ 探査ミッション“ベピコロンボ”が1回目の水星スイングバイで降り込む電子を直接観測！
2021年10月1日のこと、JAXAがヨーロッパ宇宙機関と共同で推進する水星探査ミッション“ベピコロンボ”が、第一回水星スイングバイ観測を実施しました。観測データは国際研究チームによって詳細に解析され、磁気圏中で加速された電子が惑星へ降り込む瞬間を初めてとらえていたことが分かっています。太陽風の変化によって、様相が変化する磁気圏内では、様々な物理過程が生じていて、プラズマの加速や輸送が観測されます。これらのプラズマの加速や輸送によって引き起こされる現象の代表例がオーロラです。これまでの研究から、水星磁気圏は地球磁気圏と比べて、はるかに速く磁気圏が太陽風の変化に応答・変化することが分かっています。でも、その中でプラズマ、特に電子の振る舞いは過去にほとんど観測例がなく、あまり理解が進んでいませんでした。今回の...磁気圏における電子の振る舞いを理解するために！探査ミッション“ベピコロンボ”が1回目の水星スイングバイで降り込む電子を直接観測！
金属の雲が大気中に漂いチタンの雨が降っている？ これまで発見された中で最も高い反射率を持つ系外惑星“LTT 9779 b”
2020年に発見された太陽系外惑星“LTT9779b”が金属の雲で覆われていて、これまで発見された中で最も高い反射率を持つ系外惑星だということが明らかになりました。このことは、ヨーロッパ宇宙機関の系外惑星観測衛星“ケオプス”による観測から分かったこと。“LTT9779b”は主星からの光の80%を反射しているようです。系外惑星“LTT9779b”と主星のイメージ図。（Credit:RicardoRamírezReyes(UniversidaddeChile)）すでに発見されている系外惑星の観測系外惑星観測衛星“ケオプス（CHEOPS：CHaracterizingExOPlanetsSatellite）”は系外惑星を観測するための衛星なんですが、その主目的は新たな系外惑星の発見ではなく、すでに発見されている系...金属の雲が大気中に漂いチタンの雨が降っている？これまで発見された中で最も高い反射率を持つ系外惑星“LTT9779b”
初期の宇宙に予想よりも早く進化した銀河や銀河団は存在していなかった？ 1つの銀河に匹敵する明るさを持つ天体“暗黒星”が謎を解決する
天文学の進歩によって、誕生から間もない頃の宇宙を観測できるようになると、これまでの宇宙論との間には様々な矛盾があることが分かってきました。その1つは、観測されている初期の銀河が、理論上の予想に反して進化し過ぎているという問題です。今回、発表された研究成果は、“ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡”で観測した初期の銀河の一部は“暗黒星（DarkStar）”と呼ばれる巨大な天体ではないかとするもの。このことが正しい場合、“進化し過ぎた初期銀河”という存在そのものが幻だったことになり、矛盾が解消される可能性があるようです。この研究は、コルゲート大学のCosminIlieさんとJillianPaulinさん、テキサス大学オースティン校のKatherineFreeseさんたちのチームが進めています。予想以上に進化した初期宇...初期の宇宙に予想よりも早く進化した銀河や銀河団は存在していなかった？1つの銀河に匹敵する明るさを持つ天体“暗黒星”が謎を解決する
月への高精度ピンポイント着陸と二段階式タッチダウンを目指す“SLIM”がクリティカル運用期間を終了！ 月へ向かう準備を開始しますよ
9月7日に打ち上げられた小型月着陸実証機“SLIM（SmartLanderforInvestigatingMoon）”の“クリティカル運用期間”終了をJAXAが発表しました。“SLIM”はH-IIAロケット47号機（H-IIA・F47）に搭載され、種子島宇宙センターを2023年9月7日8時42分11秒（日本時間）に離床。ロケットからの分離後、予定していた軌道への探査機投入に成功し、午前9時45分に“SLIM”からの信号受信で太陽補足制御を完了していました。ロケットからの探査機分離後、探査機の維持に必要となる太陽電池パネルによる電力発生、地上との通信、姿勢制御などの機能が健全に動作することが“SLIM”から受信したテレメトリにより確認。さらに、軌道制御に必要となる推進系などの機能も健全に動作することが確認で...月への高精度ピンポイント着陸と二段階式タッチダウンを目指す“SLIM”がクリティカル運用期間を終了！月へ向かう準備を開始しますよ
生命の存在を期待させる液体の水の海に覆われた系外惑星は存在する？ “K2-180b”の大気中に見つけた炭素を含む分子が示していること
しし座の方向約120光年彼方に位置する赤色矮星（※2）“K2-180”。この赤色矮星のハビタブルゾーン（※1）を公転しているのが太陽系外惑星（系外惑星）“K2-180b”です。“K2-180b”は地球と海王星の中間の大きさで、質量は地球の8.6倍ほど。“サブネプチューン”や“ミニネプチューン”などと呼ばれるタイプの惑星です。今回、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡から得られた新しいデータが示していたのは、液体の水の海に覆われた系外惑星が存在するかもしれないこと。さらに、そこには生命が存在する可能性があるようです。※1．“ハビタブルゾーン”とは、主星（恒星）からの距離が程良く、惑星の表面に液体の水が安定的に存在できる領域。この領域にある惑星では生命が居住可能だと考えられている。太陽系の場合は地球から火星軌道が“ハ...生命の存在を期待させる液体の水の海に覆われた系外惑星は存在する？“K2-180b”の大気中に見つけた炭素を含む分子が示していること
太陽系外惑星の大気中に初の金属水素化物を発見！ “WASP-31b”で検出したのは大気の温度を測る“温度計分子”の1つ“水素化クロム”
太陽系外惑星（系外惑星）の大気にどんな分子が含まれているのかは、惑星の形成や進化を探る上で欠かせない情報です。でも、これまでの観測では、限られた温度でのみ存在するとされる、いくつかの分子が検出されていませんでした。今回の研究では、系外惑星“WASP-31b”の大気中から“水素化クロム（CrH）”の検出に成功。この発見は、系外惑星の大気中で初めて発見された金属水素化物でした。また、水素化クロムは900～1900℃の温度範囲でしか存在しない分子なので、温度条件をもとに“WASP-31b”の物理的性質を探る上で重要な発見になるようです。この研究は、コーネル大学のLauraFlaggさんたちの研究チームが進めています。“WASP-31b”のイメージ図。（Credit:ESA,Hubble&NASA）遠く離れた惑星...太陽系外惑星の大気中に初の金属水素化物を発見！“WASP-31b”で検出したのは大気の温度を測る“温度計分子”の1つ“水素化クロム”
強力な磁場を持つ褐色矮星は珍しい存在なのか？ 木星のような巨大惑星と軽い褐色矮星は同じ性質を持っているのかもしれない
恒星と巨大ガス惑星の中間的な天体“褐色矮星”の一部は、強力な磁場を持つことが知られていますが、その正確な起源は分かっていません。今回、シドニー大学のKoviRoseさんの研究チームは、表面温度426℃の褐色矮星“WISEJ062309.94-045624.6”が強力な磁場を持つことを電波観測によって明らかにしています。これは電波で観測された中でもっとも低温の褐色矮星でした。検出された電波は、磁場に由来するオーロラが発生源ではないかと考えられています。図1．強力な磁場とオーロラを持つ褐色矮星のイメージ図。（Credit:NRAO/AUI/NSF）強力な磁場を持つ褐色矮星太陽を含む“恒星”には強力な磁場が存在しています。恒星の磁場は、星の内部で発生する複数の小さな磁場の渦が、まるで糸巻きのように1つの磁場に巻...強力な磁場を持つ褐色矮星は珍しい存在なのか？木星のような巨大惑星と軽い褐色矮星は同じ性質を持っているのかもしれない
NASAの小惑星探査機“オシリス・レックス”が帰ってくる！ 小惑星ベンヌのサンプルを収めたカプセルは9月24日夜に大気圏突入
小惑星探査機“オシリス・レックス（OSIRIS-REx）”のミッションは、日本の“はやぶさ”や“はやぶさ2”と同様に小惑星からサンプルを採取して地球に持ち帰ることです。今回、NASAが明らかにしたのは、“オシリス・レックス”の回収カプセルを、地球に帰還させるための重要な軌道修正操作が実施されたこと。小惑星ベンヌ（101955Bennu）から採取されたサンプルを収めたカプセルは、日本時間2023年9月24日に地球へ届けられる予定です。（Credit:NASA’sGoddardSpaceFlightCenter/CILab）地球の大気圏へ再突入する軌道へアメリカ版“はやぶさ”とも呼ばれる“オシリス・レックス”は2016年9月に打ち上げられ、ベンヌに到着したのは2018年12月でした。周回軌道上からの観測を重ね...NASAの小惑星探査機“オシリス・レックス”が帰ってくる！小惑星ベンヌのサンプルを収めたカプセルは9月24日夜に大気圏突入
銀河を構成する星がバラバラになるはずなのに… なぜレンズ状銀河“NGC 1277”には暗黒物質がほとんど存在していないのか？
ペルセウス座の方向約2憶4000万光年彼方に“NGC1277”というレンズ状銀河が存在しています。レンズ状銀河というのは、渦巻銀河と楕円銀河の中間にあたる形態の銀河。渦巻き銀河と同じように中央部分の膨らみや円盤構造を持っているのですが、目立つ渦巻腕（渦状腕）はありません。レンズ状銀河を構成する星々は楕円銀河と同じように古いものが多く、星形成活動もほとんど見られません。そんな“NGC1277”は、約120億年前に急速に形成された後、他の銀河と相互作用することなく時を過ごしてきたと考えられています。このことから、“NGC1277”は初期宇宙で誕生した大質量かつコンパクトで星形成活動が見られないタイプの銀河“遺物銀河（relicgalaxy）”の典型例になります。そんな“NGC1277”で思いがけない特徴が見つ...銀河を構成する星がバラバラになるはずなのに…なぜレンズ状銀河“NGC1277”には暗黒物質がほとんど存在していないのか？
JAXAのX線分光撮像衛星“XRISM”はクリティカル運用期間を終了、今後は3か月かけて搭載機器の機能確認を行う初期機能確認運用期間へ
JAXAからX線分光撮像衛星“XRISM”の“クリティカル運用期間”を終了する発表がありました。“XRISM”はH-IIAロケット47号機（H-IIA・F47）に搭載され、種子島宇宙センターから2023年9月7日8時42分11秒（日本時間）に離床。JAXAでは、“XRISM”からの信号を同日午前9時4分からハワイ局で受信し、衛星の太陽補足制御が正常に行われたことを確認していました。同日午前10時24分には内之浦局での受信により、太陽電池パドルの展開についても完了したことを確認しています。“XRISM”から受信したテレメトリーから確認されたのは、太陽電池パドルで電力が発生していることや地上と通信できている状態、姿勢制御が正常であること。搭載されている“軟X線分光装置（Resolve）”の冷却システムが安定動...JAXAのX線分光撮像衛星“XRISM”はクリティカル運用期間を終了、今後は3か月かけて搭載機器の機能確認を行う初期機能確認運用期間へ
巨大惑星の作られ方には2つの説があるけど、今回見つけた現場は初めて重力不安定説を支持するものだった
ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡“VLT”とアルマ望遠鏡を用いた観測により、いっかくじゅう座の方向約5000光年彼方に位置する若い星“V960星”の近くに、巨大惑星に成長していく可能性がある、ダスト（チリ）を多く含んだ大きな塊を検出したそうです。巨大惑星の作られ方としては2つの考え方があり、これまでに観測例があったのは“コア集積説”でした。でも、今回は初めて“重力不安定説”を支持するもののようです。この研究成果は、チリサンチアゴ大学のフィリップ・ウェーバーさんを筆頭に、同セバスチャン・ペレスさん、チリディエゴ・ポルタレス大学のアリス・ズルロさんたちの研究チームによるものです。“V960星”の周辺物質の画像（“SPHERE”とアルマ望遠鏡の合成画像）。この塊は自分の重さで潰され、さらに進化し巨大惑星に成長...巨大惑星の作られ方には2つの説があるけど、今回見つけた現場は初めて重力不安定説を支持するものだった
なぜ初期宇宙には予想以上に進化した銀河や銀河団が存在するのか？ この矛盾を説明しようとすると宇宙が267億年前に誕生したことになった
近年の初期宇宙の観測により、誕生から数億年後の宇宙にはすでに大規模な銀河や銀河団が存在していたことが分かってきました。でも、「銀河がそこまで進化するには時間が足りない」っという、新たな問題も浮上しているんですねーこの問題を解決するために、オタワ大学のRajendraGuptaさんが提唱したのが“CCC+TLハイブリッドモデル（CCC+TLhybridmodel）”。もし、このモデルが正しければ、宇宙は今から約267億年前に誕生したことになります。予想以上に進化した初期宇宙の銀河や銀河団現在の宇宙は、誕生してから137億8700万年（±2000万年）が経過していると考えられています。この推定年齢は、過去から現在に至る様々な観測モデルを積み重ねた結果で、その集大成は宇宙モデル“Λ（ラムダ）-CDMモデル”とし...なぜ初期宇宙には予想以上に進化した銀河や銀河団が存在するのか？この矛盾を説明しようとすると宇宙が267億年前に誕生したことになった
太陽系外惑星“PDS 70 b”には同じ軌道を公転する兄弟のような惑星が存在している？ ラグランジュ点の1つL5点でデブリの雲を発見
もし、地球と同じ軌道を公転する兄弟のような惑星が存在するとしたら…そこには地球に似た環境が広がっていて生命も存在するのでしょうか。今回発表されたのは、太陽系外惑星“PDS70b”と公転軌道を共有する別の系外惑星が存在する可能性を示した研究成果です。この研究成果は、同じ軌道を公転する“兄弟”のような2つの惑星が実在することを示す有力な証拠になるのかもしれません。この研究は、スペイン宇宙生物センター（CAB）の学生OlgaBalsalobre-Ruzaさんを中心とする研究チームが進めています。原始惑星系円盤が残る形成過程の惑星系“PDS70b”は、ケンタウルス座の方向約370光年彼方に位置する若い恒星“PDS70”を公転している系外惑星です。“PDS70”は誕生から540万年ほどしか経っていないと考えられてい...太陽系外惑星“PDS70b”には同じ軌道を公転する兄弟のような惑星が存在している？ラグランジュ点の1つL5点でデブリの雲を発見
軽い惑星ほど弾き飛ばされて浮遊惑星になっている？ 浮遊惑星の質量分布や存在量を調べると惑星形成とその進化が分かってくる
今回は太陽のような恒星（主星）を公転しない浮遊惑星のお話。大阪大学の発表によると、浮遊惑星候補天体を6個発見し、そのうちの1個が史上2例目になる地球質量程度だと判明したそうです。なんでも、浮遊惑星は主星を公転する惑星よりもはるかに多く存在し、地球質量の浮遊惑星はありふれた存在なんだとか。この浮遊惑星の質量分布や存在量の解明は、惑星の形成とその進化の解明にもつながると期待されているようですよ。この研究成果は、大阪大学大学院理学研究科の住貴宏教授、大阪大学大学院理学研究科の越本直季特任教授（常勤）に加え、NASA、ニュージーランドの研究者が参加する国際共同研究チーム“MOA”によるものです。惑星系から弾き飛ばされた天体これまでに5000個以上の惑星が太陽系の外で見つかっています。ほぼ全てが主星（恒星）を公転し...軽い惑星ほど弾き飛ばされて浮遊惑星になっている？浮遊惑星の質量分布や存在量を調べると惑星形成とその進化が分かってくる
非常に混雑した場所で発生した衝突事故が原因？ 超新星爆発が観測されないロングガンマ線バースト“GRB 191019A”
“ガンマ線バースト”は宇宙で起こる最も活発な天文現象の一つですが、その起源はよく分かっていません。今回、研究の対象になったのは、ガンマ線バーストの一つである“GRB191019A”。“GRB191019A”はガンマ線の継続時間からロングガンマ線バーストのはずでした。でも、ガンマ線の放出にともなう超新星爆発が観測されなかったんですねーそこで研究チームが考えたのは、“GRB191019A”が非常に混雑した銀河の中心部で、恒星やコンパクト星が衝突したことによって起こったということ。重力を介して結びつけられた連星関係にない天体同士の衝突によるガンマ線バーストを観測したのは、史上初になるようです。この研究は、ラドバウド大学のAndrewJ.Levanさんたちの研究チームが進めています。ガンマ線の放出時間が違う2種類...非常に混雑した場所で発生した衝突事故が原因？超新星爆発が観測されないロングガンマ線バースト“GRB191019A”
火星では過去数百万年間で何度か自転軸の傾きが35度に達していた！ 液体の水が存在できる穏やかな環境になる条件をシミュレーションから探ってみる
火星の表面には無数の谷筋があり、その一部はごく最近流れた液体の痕跡のようにも見えます。でも、寒く乾燥した現在の火星では、地形に痕跡を残すほど大量の液体が流れたことを説明できそうにありませんよね。今回、カリフォルニア工科大学のJ.L.Dicksonさんたちの研究チームが考えたのは、火星の自転軸が現在よりも傾いていたこと。そうすれば、火星表面で液体の水が谷筋を作れるほど安定して存在できるようです。このような現象は、過去数百万年間で何度も起きたとみられていて、直近では約63万年前に起きたと考えられています。谷筋の形状は何かしらの液体が流れた跡火星表面に刻まれた様々な地形は、液体の水が大量に存在した過去を物語っています。でも、現在の火星は極度に乾燥していて、その表面には液体の水はもちろんのこと、極地を除いて個体の...火星では過去数百万年間で何度か自転軸の傾きが35度に達していた！液体の水が存在できる穏やかな環境になる条件をシミュレーションから探ってみる
中性子星同士の合体で一体何が起こったのか？ スーパーコンピュータ“富岳”を用いた世界最長のシミュレーションで明かされる合体後1秒の変化
京都大学と東邦大学は7月10日、スーパーコンピュータ“富岳”を使い、連星中性子星の合体に対する既存の10倍になる世界最長の合体後1秒間の一般相対性論シミュレーションに成功したことを発表しました。重力波の検出と電磁波（光学と電波）望遠鏡による観測を組み合わせたマルチメッセンジャー天文学と、理論モデルによるシミュレーションを比べることで、様々なことが理解されるようになってくるようですよ。この研究成果は、京都大学基礎物理学研究所木内健太特任准教授（独・マックスプランク重力物理学研究所グループリーダー兼任）、京都大学基礎物理学研究所柴田大教授（独・マックスプランク重力物理学研究所所長兼任）、京都大学基礎物理学研究所林航大大学院生（現・研究員）、東邦大学関口雄一郎教授たちの共同研究チームによるものです。シミュレーシ...中性子星同士の合体で一体何が起こったのか？スーパーコンピュータ“富岳”を用いた世界最長のシミュレーションで明かされる合体後1秒の変化
老舗うなぎ料理店営む“観光荘”がJAXAから日本宇宙食認証を取得！ 日本初のうなぎ宇宙食“スペースうなぎ”はファルコン9ロケットで国際宇宙ステーションへお届け
長野県にある創業69年の老舗うなぎ料理店営む有限会社“観光荘”が開発した“スペースうなぎ（うなぎ蒲焼）”。2023年6月、ついにJAXAの宇宙日本食認証を取得しました！そして、8月26日に“SpaceXCrew-7”として国際宇宙ステーションへ向かった古川聡宇宙飛行士の長期滞在ミッションにおいて、日本初の“うなぎ宇宙食”として国際宇宙ステーンに届けられたそうです。宇宙飛行士とうなぎのイメージ画像。（出典:観光荘）観光荘は、2019年より“UNAGalaxyProject”を立ち上げ、うなぎの宇宙食化を目指した開発を多くのパートナーの協力を得ながら進めてきました。その結果、2023年6月にJAXAより宇宙日本食認証を取得。2023年8月26日16時27分（日本時間）、クルードラゴン宇宙船“エンデュランス”を...老舗うなぎ料理店営む“観光荘”がJAXAから日本宇宙食認証を取得！日本初のうなぎ宇宙食“スペースうなぎ”はファルコン9ロケットで国際宇宙ステーションへお届け
NASAの深宇宙通信網“ディープ・スペース・ネットワーク” は需要が増えてパンク寸前… なのに予算は減少している
NASAの深宇宙通信網“ディープ・スペース・ネットワーク（DeepSpaceNetwork:DSN）”が、需要の増加に応えられなくなる可能性があるそうです。Credit:NASA/JPL-Caltech“ディープ・スペース・ネットワーク”は、3つの通信施設から構成される宇宙向けの通信ネットワークです。アンテナが設置されているのは、オーストラリアのキャンベラ、アメリカのカリフォルニア州ゴールドストーン、スペインのマドリード。このアンテナにより、深宇宙の宇宙船や探査機との通信が、昼夜を問わず連続的に保つことができています。“ディープ・スペース・ネットワーク”の主な役割は、太陽系で稼働している宇宙船や探査機と地球との通信を確立すること。火星探査車や土星の探査機、さらに冥王星を訪れた探査機など、多くの有名な宇宙ミ...NASAの深宇宙通信網“ディープ・スペース・ネットワーク”は需要が増えてパンク寸前…なのに予算は減少している
重力崩壊型超新星ではニュートリノを放出する際の反作用によって、磁場方向の電流という新奇な現象が発生している
電子やニュートリノなどの素粒子のキラリティの性質を考慮して、素粒子の量子多体系の時間発展を系統的に解析する新しい理論的手法を開発したことが、7月11日に慶應義塾大学から発表されました。さらに、この手法を重力崩壊型超新星に応用し、ニュートリノを放出する際の反作用によって、磁場の方向に電流が生じるという新奇な現象が生じることも解明されたんですねーこの現象から中性子星の一種になる“マグネター”が持つ宇宙最強の磁場や、天体現象“パルサーキック”を同時に説明しうるメカニズムを提案したことも併せて発表されました。この研究成果は、慶應義塾大学理工学部の山本直希準教授、台湾中央研究院のヤン・ディールン助研究員らの国際共同研究チームによるものです。日本人にとって馴染み深い素粒子ニュートリノ一般に、物質の構成要素となる素粒子...重力崩壊型超新星ではニュートリノを放出する際の反作用によって、磁場方向の電流という新奇な現象が発生している
急成長中の巨大ブラックホールの周辺はどうなっているの？ 国立天文台の電波望遠鏡ネットワーク“VERA”でガスや磁場の分布を探る
今回の研究では、急激に成長している巨大ブラックホールの近傍から放たれる電波を、VERA望遠鏡を用いた観測で詳細にとらえ、電波が周辺のガスから受ける影響を明らかにすることに成功しています。このことは、巨大ブラックホールの成長・進化の仕組みを理解する上で、大きなヒントを与える成果になるようです。図1．この研究の概念図。銀河の中心にある急成長中の超大質量ブラックホールからは、ジェットや円盤風が噴出している。ブラックホール近傍から放たれた電波は、周辺にある磁場を伴ったガスを通過する際に、偏波面が回転して観測される。（Credit:国立天文台）銀河の中心に存在する巨大ブラックホールほとんどの銀河の中心には、太陽の100万倍から100億倍の質量を持つ巨大ブラックホールが存在すると考えられています。私たちの天の川銀河の...急成長中の巨大ブラックホールの周辺はどうなっているの？国立天文台の電波望遠鏡ネットワーク“VERA”でガスや磁場の分布を探る
地球から見ると、今から120億年以上前の宇宙では時間の流れが5倍ほど遅くなっている？
一般相対性理論によれば、“運動している物体は、その速度が光の速さに近ければ近いほど、時間の進み方が遅くなる”と予測されていますが、この効果は実験的に証明されています。また、私たちの宇宙は膨張していて、その膨張速度は地球から遠く離れれば離れるほど速くなります。図1．一般相対性理論は、運動速度の大きな物体ほど時間の進み方が遅くなることを予測し、現代宇宙論は遠くの宇宙ほど速く膨張していると予測している。この2つの理論を合わせて考えれば、遠くの宇宙にある天体ほどスローモーションで見えることになる。（Credit:TheUniversityofSydney）この2つの要素を合わせると、地球から遠い宇宙を見た時に、そこにある天体は近くの宇宙の天体を見た時と比べて、スローモーションに見えるはずです。この予測を証明するに...地球から見ると、今から120億年以上前の宇宙では時間の流れが5倍ほど遅くなっている？
衝突地点は着陸予定地点から約400キロもずれていた… ロシアの月探査機“ルナ25号”の衝突現場をNASAの月探査機“ルナー・リコネサンス・オービター”が撮影
2023年8月21日に、月の南極に位置するボグスラフスキー・クレーター（直径約95キロ）北部への着陸を目指していたロシアの月探査機“ルナ25号”。ロシアの宇宙機関ロスコスモスによると、“ルナ25号”を月面着陸前の軌道に遷移させるためのエンジン噴射が実施されたのが、日本時間2023年8月19日20時10分のことでした。エンジン噴射は飛行計画に従って実施されましたが、日本時間8月19日20時57分に通信が途絶してしまいます。予備解析の結果、実行されたエンジン噴射のパラメータの値が計算上の値から逸脱していたために予定外の軌道に遷移してしまい、“ルナ25号”は月面に衝突して失われたと見られています。その“ルナ25号”の衝突現場と見られる場所を、NASAの月探査機“マーズ・リコネサンス・オービター”がとらえたんです...衝突地点は着陸予定地点から約400キロもずれていた…ロシアの月探査機“ルナ25号”の衝突現場をNASAの月探査機“ルナー・リコネサンス・オービター”が撮影
“幽霊粒子”高エネルギーニュートリノの多くは天の川銀河に由来する？ 電磁波以外では初めて描かれたニュートリノによる天の川銀河
宇宙の最小単位になる素粒子の1つ“ニュートリノ”は、観測することが極めて難しいという特性を持っています。特に、高いエネルギーの高エネルギーニュートリノがどこからやってくるのかは、宇宙物理学における大きな謎の一つでした。今回の研究では、南極にあるニュートリノ観測所“IceCube”の10年分のデータを分析し、高エネルギーニュートリノの一部は、天の川銀河（銀河系）内部に由来する可能性が高いことを示しています。この研究で作成された高エネルギーニュートリノの分布図は、電磁波以外の観測手法で初めて描かれた天の川銀河になったようです。他の物質とはほとんど相互作用しない素粒子ニュートリノは“幽霊粒子”とも呼ばれています。それは、ニュートリノが、他の物質とはほとんど相互作用せずにすり抜けてしまうからです。例えば、宇宙から...“幽霊粒子”高エネルギーニュートリノの多くは天の川銀河に由来する？電磁波以外では初めて描かれたニュートリノによる天の川銀河
ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡により大量のチリを発見！ 超新星爆発の後に形成されたチリは周囲から跳ね返ってきた衝撃波で破壊されない
はくちょう座の方向約2200万光年彼方に位置する渦巻銀河“NGC6946”。この銀河は、過去100年ほどの間に10件もの超新星が見つかっているので、花火銀河（FireworksGalaxy）とも呼ばれています。画像に書き込まれているのは、2004年9月に発見された“SN2004et”と、2017年5月に発見された“SN2017eaw”の2つの超新星の位置です。アメリカ・キットピーク国立天文台で撮影された渦巻銀河“NGC6946”。超新星“SN2004et”（左下）と“SN2017eaw”（右上）の位置が書き込まれている。（Credit:KPNO,NSF'sNOIRLab,AURA;ImageProcessing:AlyssaPagan(STScI)）今回、研究チームは、渦巻銀河“NGC6946”をジェーム...ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡により大量のチリを発見！超新星爆発の後に形成されたチリは周囲から跳ね返ってきた衝撃波で破壊されない
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地球は固有の強い磁場（地磁気）を持つ天体の一つです。この地磁気は、陸上に棲む多くの生物にとって欠かせない存在で、地球誕生から徐々に強くなっていったと考えられています。ただ、その正確な時期はよく分かっていませんでした。今回の研究では、グリーンランドから産出した極めて古い岩石を調査。その結果、この岩石から約37億年前の地球に地磁気が存在していた証拠を見つけています。このことは、最も古い時代の地磁気の証拠になるもの。また、その強度は現在と比べてもそれほど弱くない値なので、地磁気の形成や、古代の生命がどのように進化し、数を増やしたのかを探る上でも重要な発見になるようです。この研究は、マサチューセッツ工科大学のClaireI.O.Nicholsさんたちの研究チームが進めています。図1．有害な太陽風を遮断する地磁気は...生命と大気の両方を保護している地磁気は37憶年前に存在していた
遺伝子を合成するのにリンは不可欠な元素です。そのリンは、一体宇宙のどこで作られるのでしょうか？この疑問について、これまで私たちは明確な答えを持っていませんでした。今回の研究では、白色矮星の中で最も重い星の表面で生じる爆発によって、大量のリンが合成されることを突き止めています。さらに、その爆発頻度、つまり宇宙へのリンの供給率も分かってきました。46憶年前の太陽系誕生時は、現在よりもリンの要求率は高かったことようです。この研究は、国立天文台JASMINEプロジェクト辻本拓司助教、西オーストラリア大学国際電波天文学研究センター戸次賢治教授たちの国際共同研究チームが進めています。本研究の成果は、アメリカの天体物理学雑誌“アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ”オンライン版に、“PhosphorousEnrich...新星爆発が生命にとって必須元素のリンを桁違いに多く供給していた？超新星起源説では説明できないリン元素の化学進化
宇宙から地球を見ると、植物に広く覆われた陸地が緑色に見えます。この緑色は、植物の光合成を支えるクロロフィル（Chlorophyll、葉緑素）と呼ばれる物質と関係があります。植物の葉などに含まれているクロロフィルは、太陽光を吸収する役割を果たしています。でも、緑色の光は吸収されにくく、葉から漏れ出た緑色光を私たちの目がとらえることで植物は緑色に見えています。図1．NASAの宇宙天気観測衛星“DSCOVR（ディスカバー）”の光学観測装置“EPIC”で2024年5月5日に撮影された地球。（Credit:NASAEPICTeam）それでは、植物のように光合成を行う生物が繫栄している太陽系外惑星（系外惑星）も緑色に見えるのかというと、そうとは限らないようです。今回の研究では、光合成生物が存在する系外惑星の色が、地球...生物が存在する惑星は緑色とは限らない？赤色矮星を公転する系外惑星に存在する光合成生物を考えてみる
今回の研究では、天の川銀河の中心に潜む超大質量ブラックホール“いて座A*（エースター）”のごく近傍で、電波の偏光をとらえることに成功。新たに得られた偏光の画像からは、ブラックホールの縁から渦巻状に広がる整列した強い磁場が発見されました。この磁場構造は、M87銀河の中心にある超大質量ブラックホールと驚くほど似ていて、強い磁場がすべてのブラックホールに共通して見られる可能性を示唆しています。さらに、この類似性は、“いて座A*”に隠されたジェットがある可能性も示唆しているようです。この研究は、国際研究チーム“イベント・ホライズン・テレスコープ（EHT）・コラボレーション”が進めています。本研究の成果は、2024年3月27日付でアメリカの天体物理学雑誌“AstrophysicalJournalLetters”に掲...質量や大きさ、周囲の環境が違っても、ガス供給やジェットの放出などの物理過程は超大質量ブラックホール間で普遍的なのかも
1989年10月のこと、NASAの木星探査機“ガリレオ”が打ち上げられました。“ガリレオ”は木星に到達するのに十分な速度を得るため、まず太陽系内を何度か周回し、地球や金星をフライバイ（※1）して加速する必要がありました。※1．探査機が、惑星の近傍を通過するとき、その惑星の重力や公転運動量などを利用して、速度や方向を変える飛行方式。燃料を消費せずに軌道変更と加速や減速が行える。積極的に軌道や速度を変更する場合をスイングバイ、観測に重点が置かれる場合をフライバイと言い、使い分けている。図1．NASAの木星探査機“ガリレオ”が600万キロ離れた場所から見た地球と月。（Credit:NASA）フライバイを行ったとき、ガリレオは本来の目的である木星探査に先立って地球を観測しています。その観測でカール・セーガン（※2...カール・セーガンは30年前に異星人探しの実験をしていた！木星探査機“ガリレオ”の観測データを用いた地球上の生命発見
469219番小惑星“カモオアレワ（Kamooalewa）”（※1）、は見た目は地球の周囲を公転しているように見える“準衛星（Quasi-satellite）”の一つです。その公転軌道や表面の物質の観測結果が示しているのは、カモオアレワが普通の小惑星よりも月に類似していること。このことから、カモオアレワが月の破片だという証拠探しが行われています。今回の研究では、カモオアレワのような破片が月の表面から飛び出すには、どのような条件が必要かをシミュレーションで解析しています。その結果分かってきたのは、数百万年前に直径10～20キロのクレーターを作るような天体衝突が、カモオアレワのような準衛星軌道を持つ小惑星を飛び出させるということでした。これほどの直径と若さを持つクレーターはジョルダーノ・ブルーノしかないので、...やっぱり月面から飛び出した破片？地球を周回しているように見える準衛星“カモオアレワ”を生み出したクレーターを特定
ブラックホールについての記事などを読むと、ブラックホールの大きさは“太陽の○倍の質量”というように、質量で表されているのを見ることが多いと思います。例えば、私たちが住む地球が属している天の川銀河の中心には、“いて座A*（いてざエースター）”という超大質量ブラックホールが存在していて、その質量は太陽の約400万倍の質量を持っていると考えられています。とても大きそうだということは何となく分かりますが、半径でいうとどれくらいになるのか想像は付きませんね。Credit:NASA’sGoddardSpaceFlightCenter;background,ESA/Gaia/DPAC重力で潰れたコンパクトな天体太陽のおよそ8倍以上の質量を持った恒星が、進化の最終段階で鉄の中心核を作ると、鉄は宇宙で最も安定した元素なので...ブラックホールの大きさを測るには？光でも逃げ出せなくなる境界“事象の地平面”までらしいです
2016年に日本でも上映された映画“オデッセイ（原題はTheMartian（火星の人））”では、マットデイモン演じる宇宙飛行士マーク・ワトニーが火星に一人取り残されて、ジャガイモを栽培しながらサバイバルを続けるシーンがあります。NASAでは、2040年までに火星への最初の有人飛行を実現するとしていますが、このような長期ミッションでは克服すべき課題がいくつかあります。その一つが、火星滞在中の食料をどう確保するのかという問題です。もちろん、最初の有人探査では、必要となる物資は地球から運搬することになるはずです。では、続けて行われる火星での長期滞在ミッションでも、物資は地球から運搬されるのでしょうか？やはり、火星ミッションでの生活に必要な物資は、一部でも火星で賄う必要があるはずです。今回の研究では、火星で農業を...火星ミッションで食料を賄う農業は可能か？フランスの研究グループが可能性を探る探査車“AgroMars”を提案
日米欧で運営される電波望遠鏡群“アルマ望遠鏡”の建設地として知られる南米チリのアタカマ砂漠。この砂漠にそびえるチャナントール山の山頂（標高5640メートル）に、標高世界一の天文台として建設された“東京大学アタカマ天文台（TAO;TheUniversityofTokyoAtacamaObservatory）”があります。この天文台に、口径6.5メートルの大型赤外線望遠鏡（TAO望遠鏡）のエンクロージャ（望遠鏡など機械設備一式を格納した筐体）を含めた山頂施設が完成したことを、5月1日に東京大学が発表しました。図1．南米チリのアタカマ砂漠にそびえるチャナントール山。その山頂に建設されたTAO天文台の観測ドーム。（Credit:東京大学TAOプロジェクト）標高5640メートルの山頂に作られた赤外線望遠鏡東京大学ア...観測開始は2025年！標高5640メートルの山頂に大型赤外線望遠鏡TAOが完成
今回の研究では、探査機“はやぶさ2”が小惑星リュウグウから回収した試料の表面を詳細に調査しています。その結果、“マグネタイト（磁鉄鉱）”（Fe3O4）粒子が還元して非磁性となった、似た構造の木苺状組織を発見し、“疑似マグネタイト”（疑似Fe3O4）と命名しています。さらに、それを取り囲むように点在する渦状の磁区構造を持った多数の鉄ナノ粒子からなる新しい組織も同時に発見したそうです。今回の研究は、“はやぶさ2”の初期分析チームである“石の物質分析チーム”にょる初期分析の一環として行われました。この研究は、北海道大学低温科学研究所の木村勇気教授、ファインセラミックセンターの加藤丈晴主席研究員、同・穴田智史上級研究員、同・吉田竜視上級技師、同・山本和生主席研究員、日立製作所研究開発グループの谷垣俊明主任研究員、...小惑星リュウグウから回収した試料の表面に太陽系の磁場情報を記録した新しい組織を発見
EscaPADE（EcapeandPlasmaAccelerationandDynamicsExplorers）は、火星を周回する軌道に2機の探査機を投入し、火星を取り巻く磁気圏などを観測するミッションです。このミッションにより様々なデータを得ることで、太陽風が火星の磁気圏に与える影響などが理解できる見込み。簡単に言えば、太陽風が火星の大気をどのように吹き飛ばし、火星の気候を変えてしまったのかが分かってくるはずです。2機の探査機はRocketLabが開発し、大きさは冷蔵庫ほど、燃料込みの重さは約120キロとなり、打ち上げは9月29日が予定されています。この2機の探査機を打ち上げるのが、ブルーオリジン社の新型ロケット“ニューグレン（NewGlenn）”です。ニューグレンは、直径7メートルの2段構成で全長82...NASAの火星小型衛星ミッション“EscaPADE”はブルーオリジンの大型ロケット“ニューグレン”初号機に搭載され打ち上げへ
今回の研究では、中性子星の内部の量子流体（※1）が導く巨大な量子渦ネットワークの持つ統計性を、世界で初めて発見しています。※1．量子流体（超流動体ともいう）は、20世紀初めに冷却したヘリウムで発見された量子的な状態。量子流体は揃っている位相を持つので抵抗を持たない（粘性がない）流体という興味深い性質を持つ。類似的な状態として金属の超伝導（電荷もつ量子がつくる量子流体）があり、そちらは電気抵抗がゼロで電流が流れるので、応用上非常に重要。中性子星の量子流体は、Migdal（1960年）や玉垣‐高塚ら（1970年頃）による先駆的な研究を初めとして、現在も世界中でかっぱすに研究されている。中性子星は、太陽の10～30倍程度の恒星が、一生の最期に大爆発した後に残される宇宙で最も高密度な天体です。原子から構成される恒...中性子星の自転が突然速くなる現象“グリッチ”の起源を探る！中性子星内部の量子流体による量子渦に着目
短時間に高エネルギーのガンマ線を放出する、宇宙で最も高エネルギーな天文現象の1つが“ガンマ線バースト”です。2022年に観測されたガンマ線バースト“GRB221009A”は、観測史上最も明るいガンマ線バーストとして天文学者の注目を集めました。このガンマ線バーストについては、どうしてこれほど明るいのかという議論が生じ、中には既存の物理学では説明できない現象が起きているとする説もあります。今回の研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を用いて“GRB221009A”の残光を観測。その正体が、特徴がない普通の超新星爆発（II型超新星）だったことを突き止めています。ただ、発生源が普通の現象だったと判明した一方で、新たな謎も生じているんですねー超新星爆発は鉄よりずっと重い元素を生成すると考えられてきましたが、特徴がな...観測史上最も明るいガンマ線バーストの正体は普通の超新星爆発だった！なぜ生成されるはずの重元素が見つからないのか
今回の研究では、C/2014Q2（Lovejoy）彗星で観測されたアンモニア分子（NH3）を生成する謎の未同定分子について、彗星コマとガスのシミュレーション結果と観測結果との比較から、太陽紫外線での光解離寿命を約500秒とする結果を得ています。近年、彗星核にはアンモニウム塩（※1）が、窒素原子のキャリアとして豊富ではないかと指摘されています。でも、今回の研究結果においては、シアン化アンモニウム（NH4CN）や塩化アンモニウム（NH4Cl）といった単純なアンモニウム塩の存在は否定的と言えます。※1．アンモニウム塩は化学式ではNH4Xと表記される分子種の総称。XにはCNやClなどが入る。それでは、どのような分子がアンモニア分子の生成起源となっているのでしょうか？今後の分光実験による研究の進展が望まれています。...彗星コマ中のアンモニア分子はどこから来たのか？別の分子などから二次的に放出されているのかも
小惑星の軌道を意図的に変更できるかどうかを検証したミッションがありました。それは、NASAの小惑星軌道変更ミッション“DART”で、目標天体となった小惑星の衛星“ディモルフォス”の公転軌道を変更することに成功しています。ただ、実験では事前に予測されていない結果をもたらしているんですねーその一つが、幅数メートルの岩がいくつも飛び出したことでした。今回の研究では、DARTミッションで飛び出したことが観測された37個の岩の軌道を追跡。そのうち4個が、将来的に火星に衝突する可能性があることを突き止めています。この分析結果は、地球や火星に衝突する小さな天体の起源を考察する上で、重要なものになるようです。この研究は、地球近傍天体調整センター（NEOCC）のMarcoFenucciさんとイタリア国立天体物理学研究所（I...小惑星の軌道を意図的に変更するミッションで予想外の結果！少なくとも4個の岩が火星に衝突する可能性があるようです
太陽の表面温度（※1）は5500℃なのに、数千キロ上空の“コロナ（太陽コロナ）”の温度は100万℃にもなります。なぜ、コロナはこんなに超高温になるのでしょうか？このコロナが加熱されるメカニズムはまだ分からず…“コロナ加熱問題”と呼ばれるこの謎の解明は、太陽研究における大きな課題になっています。※1．太陽を含めた恒星の“表面”は、通常は不透明な部分の最表層部のことを指す。これは“光球”と呼ばれ視覚的な表面と一致する。今回の研究では、“電弱ホール効果”と呼ばれる現象を通じて、コロナ加熱のカギは素粒子“ニュートリノ”が崩壊して“光子”となるとする理論を発表しています。この研究は、北海道大学の石川健三さんと北海道科学大学の飛田豊さんの研究チームが進めています。熱以外の手段でエネルギーをコロナへ伝える仕組み地球から...なぜ、コロナはこんなに超高温になるのか？熱以外の手段でエネルギーを伝える仕組み光遷移とその確率を上げる電弱ホール効果
H3ロケット3号機による先進レーダー衛星“だいち4号（ALOS-4）”の打ち上げ予定日が決定したと、4月26日にJAXAから発表されました。設定された打ち上げ日は2024年6月30日。打ち上げ予定時刻は、日本標準時間の12時6分42秒～12時19分34秒。打ち上げ不備期間は7月1日から7月31日としています。H3ロケットは、種子島宇宙センター大型ロケット発射場から打ち上げられることになります。図1．H3ロケット試験機2号機打ち上げライブ中継より先進レーダー衛星“だいち4号”搭載される先進レーダー衛星“だいち4号”は、2014年に打ち上げられた陸域観測技術衛星2号“だいち2号”の後継機となります。Lバンド合成開口レーダーを搭載し、新開発のデジタル・ビーム・フォーミング技術などを活用することで、“だいち2号”...JAXAが発表！H3ロケット3号機は先進レーダー衛星“だいち4号”を載せて6月30日に打ち上げへ
初期の天の川銀河は、複数の小さな銀河が合体して誕生したと言われています。近年、恒星の位置や運動方向に関する大規模なデータが揃ったことで、合体した銀河の痕跡を具体的に知ることができるようになってきました。今回の研究では、大量の恒星が記録されている“ガイア”と“スローン・デジタル・スカイサーベイ（SDSS）”のデータを組み合わせて分析。そこから、合体した銀河の痕跡を探っています。その結果、今から約120～130億年前という極めて初期の時代に、天の川銀河と合体したと推定される2つの銀河の痕跡を発見することに成功。これらの銀河を、ヒンドゥー教の神話に因み“シャクティ（Shakti）”と“シヴァ（Shiva）”と名付けられたそうです。この研究は、ドイツ・マックス・プランク地球外物理学研究所（MPE）のKhyatiM...初期の天の川銀河に合体した2つの銀河の痕跡を発見！大量の恒星データから見つけた古く運動方向や速度が揃った2つの集団
太陽を始めとする恒星（星）は、材料となる分子ガスが雲のように集まった分子雲の中でも、特に分子ガスの密度の高い場所“分子雲コア”で生まれます。その星が生まれつつある分子雲コアで、外部から星の材料となるガスが追加で流れ込む構造が、最近の観測から見つかっています。このような構造は“ストリーマー”と呼ばれています。最近の研究からは、太陽系の形成段階においてもストリーマーが存在していた可能性が指摘されていて、その研究の重要性が認識され始めています。ストリーマーは、最終的に出来上がる星や惑星の化学組成に大きく影響すると考えられます。このことからもストリーマーを調べることは、生命を育む惑星系環境がどのように形成されるかを調べる上でも重要なことと言えます。今回の研究では、太陽と同程度の質量の星が生まれているペルセウス領域...濃いガスの中で生まれた星が成長している間にも材料は外部から流れ込んでいる！なので星は絶えず化学的特徴を変え続けるようです
太陽を始めとする恒星（星）は、材料となる分子ガスが雲のように集まった分子雲の中でも、特に分子ガスの密度の高い場所“分子雲コア”で生まれます。分子雲コアには磁力が働いていて、星が誕生する過程で磁束として分子雲コアのガスとともに星に持ち込まれます。でも、磁束をすべて持ち込んでしまうと超強力な磁力を持つ星になってしまい観測事実と合わなくなってしまいます。では、磁束を捨て去る仕組みは、どのようになっているのでしょうか？このことは磁束問題と呼ばれ、研究者の間で40年以上にわたり議論されていています。これまでは、磁気拡散という効果によって、星の周りの円盤から磁束のみがジワジワと染み出すように抜けていくと考えられていました。今回の研究では、地球から約450光年と星の誕生現場としては最も近いおうし座分子雲にある、“MC2...星の赤ちゃんの“くしゃみ”をアルマ望遠鏡による観測で発見！星が誕生する過程で磁束を外に捨て去る仕組み
今回の研究では、北半球にある2つの大型望遠鏡を用いて、ブラックホール同士の合体による重力波事象をこれまでにない深さで追観測し、その電磁放射強度に制限を与えています。この制限を与えるにあたってカギになったのが、すばる望遠鏡の広視野探査能力とカナリア大望遠鏡の柔軟な分光観測の連携でした。今後も両望遠鏡の連携で重力波事象の追観測を重ねることによって、「ブラックホール同士の合体で光が放たれるか？」という謎が解明されることが期待されています。この研究を進めているのは、国立天文台とスペインカナリア天体物理研究所の研究者を中心とする国際研究チームです。今回の研究のイメージ図。ブラックホール連星合体からの電磁波放射を探査するという挑戦的な試みは、すばる望遠鏡の広視野深探査観測とカナリア大望遠鏡の柔軟な分光観測という、二つ...ブラックホール同士の合体で光は放たれる？すばる望遠鏡とカナリア大望遠鏡の連携による重力波天体の探索
今回の研究では、2017年から2021年にかけて宇宙マイクロ波背景放射（CMB）を観測したデータを用いて、宇宙マイクロ波背景放射が私たちに届くまでの間にどの程度、重力レンズ効果の影響を受けているかを解析しています。その結果、全天の約4分の1にあたる天域をカバーするダークマターの分布図を新たに作成。さらに、ダークマターの分布図から、宇宙の大規模構造の成長の過程や過去や最近の宇宙の膨張速度を見積もっています。すると、アインシュタインの一般相対性理論の正しさを裏付ける結果になったんですねー近年、指摘されていたのは、遠方宇宙の観測から求めたダークマターの分布が、標準的な宇宙論と矛盾すること。今回の研究では、遠方銀河ではなく宇宙マイクロ波背景放射の観測から分布を調べると矛盾は起きないことを示したことになります。宇宙...“宇宙論の危機”回避になるかも？宇宙背景放射からダークマター分布地図を作成するための新しい解析手法
ヨーロッパ宇宙機関が主導し、日本などが参加する木星氷衛星探査計画。この計画で用いられる探査機“JUICE”が4月14日に打ち上げられました。木星の氷衛星エウロパやカリスト、ガニメデを目指す8年の長い旅をスタートさせた“JUICE”。計画では、衛星表面を覆う氷の下に巨大な地下海が存在すると考えられている木星の氷衛星を複数探査。ミッションの最後には氷衛星ガニメデを周回して精査する予定です。木星の大型氷衛星にターゲットを絞った初めての探査計画日本時間の4月14日21時14分、木星氷衛星探査機“JUICE”を搭載したアリアン5型ロケットは、南米のフランス領ギアナのクールー宇宙基地を離床。打ち上げは順調に進み、探査機は予定通りにロケットから分離し、地上との通信を確立したんですねーその後、太陽電池パネルを展開して所定...木星の氷衛星を探査するミッションヨーロッパ宇宙機関の探査機“JUICE”が打ち上げに成功
地球の中心部はどうなっているのか地球のような惑星は“岩石惑星”と呼ばれる通り、その表面にはケイ酸塩を主体とする岩石が多く存在しています。でも、中心部には金属の鉄やニッケルで構成された核（コア）が存在しているようです。この核は2層構造をしていて、外側にある液体の“外核”と、中心側にある固体の“内核”に分かれていると考えられています。では、なぜ地球の核の構造が分かるのでしょうか？もちろん、余りにも深すぎる地球の中心部の様子を直接見ることはできません。ただ、このような構造は地球の内部を通過した地震波の分析によって推定することができます。これは、地震波が密度と固体や液体の違いなど、通過する物質の性質によって変化するからです。妊婦の体内を超音波で見ることに似ていますね。地球以外の岩石惑星の内部構造それでは、地球以外...火星の核は軽い元素が豊富で液体なのかも探査機“インサイト”がとらえた地震波で分かったこと
パリ天文台の博士課程学生AndreaSaccardiさんを筆頭とする研究チームが発表したのは、初期の宇宙に存在していたガス雲に関する研究成果でした。その中に含まれていたのは、宇宙最初の世代の星である“初代星（ファーストスター）”が超新星爆発を起こした後に残したとみられるガス雲。初代星の超新星爆発の痕跡を初めて特定できたと、研究チームは考えているようです。様々な元素を含む遠方宇宙のガス雲のイメージ図。（Credit:ESO/L.Calçada,M.Kornmesser）星々が長い年月をかけて生み出してきた重元素私たちの周辺には水分子を構成する水素や酸素をはじめ、地球の生命に欠かせない炭素や窒素、それに人類の文明活動に用いられている鉄や金、ウランなど、様々な元素が存在しています。でも、今から約138億年前のビ...超大型望遠鏡“VLT”の観測で見つかった？初代星が起こした超新星爆発の痕跡
白色矮星の連星系による爆発的なエネルギー放出現象太陽のような軽い恒星は、核融合反応が停止した後に外層からガスや塵を放出して硬い中心核を残します。白色矮星と呼ばれるこの硬い中心核は通常は核融合反応をしないので、ゆっくりと冷えていくことに…でも、白色矮星が伴星として通常の恒星を引き連れている場合だと話が異なるんですねーこの場合、白色矮星は強い重力で伴星の表面物質を剝ぎ取り、表面に堆積させることがあります。そして、物質の量が限界を超えると、白色矮星で一瞬だけ核融合反応が発生し、膨大なエネルギーが放出されます。この爆発的なエネルギー放出を“Ia型超新星”と呼びます。さらに、Ia型超新星にはエネルギーの放出量、つまり爆発の明るさが一定だという特徴があります。これは、核融合反応が点火するきっかけとなる白色矮星の限界質...大マゼラン雲の白色矮星から検出されたX線のエネルギーは、Ia型超新星の謎の一部を説明する発見になる？
今回の研究では、アルマ望遠鏡で超新星“SN2018ivc”の長期モニタリング観測を実施し、超新星からの電波発光が弱まった後、約1年経過後からミリ波帯で再増光したことを発見しています。さらに、理論モデルと比較することで、この大質量星が爆発前の一生の末期に連星相互作用の影響を受け、星の表面のガスを周囲にまき散らした末に終焉を迎えたことが分かりました。このような電波再増光を示す超新星の発見は、大質量星進化における連星進化の役割を体系的に理解するうえで、重要な成果になるようです。今回の研究を進めているのは、京都大学大学院理学研究科の前田啓一教授（研究当時は同准教授）・大阪大学大学院理学研究科特任研究員（ALMA共同科学研究事業特任研究員）の道山知成さんをはじめとする国際研究チームです。天文学者が想像する大質量星の...なぜ超新星“SN2018ivc”は2度発光したのか？超新星の電波再増光が示す連星の進化
金やウランなど鉄よりも重い元素を生成する爆発現象“キロノバ”太陽よりも数十倍重い星が一生の最期を迎えると超新星爆発を起こし、その爆発の中心部には極めて高密度な天体“中性子星”が形成されることがあります。中性子星は、太陽の10～30倍程度の恒星が、一生の最期に大爆発した後に残される宇宙で最も高密度な天体。主に中性子からなる天体で、ブラックホールと異なり半径10キロ程度の表面が存在し、そこに地球の約50万倍の質量が詰まっていている。一般に強い磁場を持つものが多い。中性子星は、密度が地球の数100兆倍、磁場が地球の約1兆倍もある天体。多くが超高速で自転していて、地球から観測すると非常に短い周期で明滅する規則的な信号がとらえられるので、パルサーとも呼ばれています。このような中性子星同士が衝突すると、その瞬間に1兆...重い元素を生成する爆発現象“キロノバ”は、非対称？それとも球対称なエネルギー放出？
塩化ナトリウムと水分子が結合した結晶“塩化ナトリウム（NaCl）”は調味料として私たちに身近な物質の1つです。その塩化ナトリウムを様々な割合で水に溶かした後、水分を蒸発させて結晶を作ると、通常であれば現れるのは塩化ナトリウムです。でも、0.1℃未満で結晶を作る場合には“塩化ナトリウム2水和物（NaCl・2H2O）”という、塩化ナトリウムと水分子が結合した結晶が生じます。図1．エウロパの表面には無数の筋があり、色がついて見える。これは地下から運ばれた様々な物質に由来するとみられている。そしてスペクトルデータでは、塩化ナトリウム水和物の存在を示唆しているものの、対応する物質が見つかっていないという問題があった。（Credit:NASA/JPL/Galileo）塩化ナトリウム2水和物は、0.1度以上で水と塩化ナ...実験で偶然合成した“塩化ナトリウム超水和物”は、木星や土星の氷衛星にも存在しているかもしれない
ハワイ大学の天文学者DuncanFarrahさんを中心とする研究チームは、ブラックホールと暗黒エネルギー（ダークエネルギー）を結び付ける初の観測的証拠が得られたとする研究成果を発表しました。今回の成果は、まだ検証されるべき仮説の段階のもの。でも、ブラックホールが暗黒エネルギーの源になっている可能性を示すものです。ひょっとすると、ブラックホールの存在を再定義することになるのかもしれません。超大質量ブラックホールのイメージ図。（Credit:NASA/JPL-Caltech）ブラックホールは物質を取り込むこと以外の方法でも成長しているほとんどの銀河の中心には、太陽の100万倍から100億倍の質量を持つ“超大質量ブラックホール”が存在すると考えられています。私たちの天の川銀河の中心にも、太陽の400万倍の質量を...暗黒エネルギーの源はブラックホールで、その中心には物理法則の適用できない特異点は存在しないかも
天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホール“いて座A*（エースター）”付近に、独立した“おたまじゃくし”の形をした分子雲が見つかりました。この分子雲は、天球面上で円弧上の形態をしていて、その円弧に沿って視線速度が単調に変化していることが明らかになるんですねーさらに、この空間速度構造は、太陽の10万倍の質量を持つ点状重力源周りのケプラー軌道によって極めてよく再現されました。ケプラー軌道は、3次元空間で2次元の軌道面を形成する楕円、放物線、または双曲線としての、ある物体の別の物体に対する運動。また、様々な波長の光でその位置を調べても明るい天体が見つからず…このことが意味するのは、この点状重力源が高密度の星団などではないことでした。現時点で有力視されているのは、点状重力源が中間質量ブラックホールである可能性。...中間質量ブラックホールの証拠？天の川銀河中心の超大質量ブラックホール付近で“おたまじゃくし”の形をした分子雲を発見
すばる望遠鏡を用いた“M81銀河群”の観測から、この銀河群に属する“超淡銀河”から中心銀河の方向へ星が流れ出ている様子が明らかになりました。このような尻尾のように伸びた構造“恒星ストリーム”が“超淡銀河”で見つかったのは初めてのこと。銀河群の力学進化とともに、謎に包まれた“超淡銀河”の起源に対して重要な示唆を与えてくれそうです。すばる望遠鏡“HSC”による“M81銀河群”の観測領域（点線と赤戦で囲まれた範囲、背景はスローン・デジタル・スカイサーベイ（SDSS）の観測画像）（左）と、赤線で囲まれた超淡銀河“F8D1”を含む領域における赤色巨星の分布（右）。右上は、“F8D1”本体の“HSC”による観測画像。今回発見された“恒星ストリーム”はとても暗いため、“HSC”による観測画像からは判別できなかったが、赤...なぜ“超淡銀河”は大きさに対して星の数が少ないのか？銀河から伸びる尻尾のような構造“恒星ストリーム”を見つけて分かったこと
ビッグバンから10億年未満という初期宇宙の銀河から放出された光。この可視光線をジェームズウェッブ宇宙望遠鏡で観測してみると、その頃の銀河の大きさと明るさの関係が初めて明らかになったんですねー重力レンズ効果を用いた宇宙探査ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡の観測開始から最初の約1年間には、観測データがすぐに公開されて誰でも解析を行える“早期公開科学プログラム”とういう観測プロジェクトが13件行われています。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、NASAが中心になって開発した口径6.5メートルの赤外線観測用宇宙望遠鏡。ハッブル宇宙望遠鏡の後継機として、2021年12月25日に打ち上げられ、地球から見て太陽とは反対側150万キロの位置にある太陽―地球間のラグランジュ点の1つの投入され、ヨーロッパ宇宙機関と共同で運用されて...ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡で観測して分かった！ビッグバンから10億年未満の宇宙にある銀河の大きさと明るさの関係
今回、アメリカ天文学会の第241回会合で発表されたのは、かじき座の方向約100光年彼方に位置する13等級の赤色矮星“TOI700”を公転している4つ目の太陽系外惑星を発見したとする研究成果でした。今回の研究を進めているのは、NASA・ジェット推進研究所の博士研究員EmilyGilbertさんを筆頭とする研究チームです。地球サイズの太陽系外惑星“TOI700e”のイメージ図。左奥には同じ星系の“TOI700d”も描かれている。（Credit:NASA/JPL-Caltech/RobertHurt）主星からの距離が程良く惑星の表面に液体の水が存在できる領域ハビタブルゾーン主星“TOI700”は、大きさと質量が太陽の4割ほどのM型矮星で、表面温度は約3500Kほどなので恒星として低温な部類になります。これまで、...100光年彼方の赤色矮星を公転する系外惑星“TOI700e”を発見！今回は楽観的なハビタブルゾーン内にあった
木星を巡るガリレオ衛星の中で最も内側の軌道を公転しているのがイオです。太陽系の衛星の中では4番目に大きく、半径は1800キロ強と地球の3分の1にもなります。木星を周回する4つの大型衛星（イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト）は、ガリレオ・ガリレイが望遠鏡で発見したので通称“ガリレオ衛星”と呼ばれている。衛星が大きいのでガリレオ手製の低倍率の望遠鏡でも見ることができた。そのガリレオ衛星の1つであるイオには、太陽系全体で見ても特異な性質があります。それは、イオが木星や他のガリレオ衛星から潮汐力を受け、内部が加熱されて高温のマグマを放出していることです。イオは太陽系の衛星の中では、最も火山活動が活発なことが有名で、その表面に確認されている火山は400以上。そこからは硫黄を含むガスが放出されているようです。そのガス...地球以外では高温の活火山があることが知られている唯一の天体！木星の衛星イオのマグマの温度は1000度以上ある
銀河の中心にある超大質量ブラックホールの成長と銀河本体の成長。この2つは、どのように関係しているのでしょうか？今回、機械学習を用いた研究によって、この2つの深いつながりが導き出されたんですねーこの研究は、数十年来の仮説を裏付けるものになるようです。今回の研究の概念図。機械学習により、ブラックホールと本体の銀河の組み合わせを多数テストし、その中から実際の観測と最もよく一致する組み合わせを選んでいる。（Credit:H.Zhang,M.Wielgusetal.,ESA/Hubble&NASA,A.Bellini）銀河本体と中心ブラックホールは同じ時期に成長するほとんどの銀河の中心には、超大質量ブラックホールが存在すると考えられていて、その質量は太陽の数百万倍から数十億倍にも及びます。このような超大質量ブラック...銀河中心の超大質量ブラックホールと銀河本体の成長は、どのように関係しているのか？
今回の研究では、アルマ望遠鏡を使ってオリオン座の星団形成領域を観測。すると、若い星から噴き出す高速のガス流が、同じ星団形成領域内の若い星たちに激しく衝突している様子をとらえることに成功しました。衝突によって星団形成領域のガスやチリは激しく揺さぶられ、そこでの星の形成に影響を与えている可能性があるんですねーこのことは、若い星や星の材料が密集して存在する星団形成領域において、星が生まれてくる複雑な過程の理解に迫る重要な一歩といえる成果になります。今回の研究を進めているのは、九州大学大学院生の佐藤亜紗子さんたちの研究チームです。図1．星団形成領域“OMC-2”の“FIR3”および“FIR4”のイメージ図。アルマ望遠鏡によって、原始星が集団で生まれている星のゆりかご内部の詳細が明らかになった。（Credit:AL...星のゆりかごでは、赤ちゃん星から噴き出す高速のガス流が、星の形成を誘発したり邪魔したりしている
小さくて温度も低い恒星“超低温矮星”同士からなる連星が新たに発見されました。惑星形成モデルによると、超低温矮星では原始惑星系円盤の質量およびサイズが小さいので、木星型惑星ではなく、水星から地球程度のサイズの惑星を比較的たくさん持ちうることが示唆されています。この連星系でも“トラピスト1”のように地球型惑星が見つかるのでしょうか。今回の研究成果は、ノースウエスタン大学の博士研究員Chin-ChumHsuさんを筆頭とする研究チームにより、アメリカ天文学会の第241回会合で発表されました。“LP413-53AB”星系（上段）、“TRAPPIST-1”星系（中断）、木星系（下段）を比較した図。“LP413-53AB”を構成する2つの超低温矮星の間隔は、木星から衛星カリストまでの距離よりも短いとされる。（Credi...太陽から地球までの距離の約1パーセントしか離れていない!?非常に接近した“超低温矮星”同士の連星を発見
ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による観測で、宇宙年齢が現在の2～4割だった時代に棒渦巻銀河が6個見つかりました。棒渦巻銀河では、棒構造によって銀河中心部にガスが送り込まれることで、他の領域よりも速く星の形成が進みます。このことは、棒構造が初期の時代に星の形成を加速するという、新たな経路が銀河進化モデルの中に見出されたことになるんですねー初期宇宙での棒渦巻銀河の存在率を正しく導くように、銀河進化のモデルを見直す必要があるのかもしれません。これまでに見つかった中で最も遠い棒渦巻銀河アメリカ・テキサス大学オースティン校のYuchenGuoさんたちの研究チームは、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡が行った初期観測プログラムの一つ“宇宙進化初期リリース科学サーベイ（CEERS）”で得られた画像から、中心部に棒構造を持つ“棒...銀河進化のモデルを見直す必要がある!?ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡で見つけた初期宇宙にある棒渦巻銀河
土星の主要衛星の中では最も小さい“ミマス”は、密度が低く、大部分は氷と岩石で構成されていると考えられています。約23時間の周期で土星を公転しているのですが、その周回中にリズミカルな揺れが検出されているんですねー地下に海があるという仮説は、このリズミカルな揺れという現象からきているのですが、“ミマス”のコアが球体でないという点も、有力な原因として考えられています。“ミマス”は氷で覆われた外層は球体なのですが、岩石のコアは、ラグビーボールのような楕円体なのかもしれません。どのような理由であれ、土星探査機“カッシーニ”の画像を丹念に調べて発見した揺れは予想外のものでした。地球の衛星の月を含め多くの衛星は、公転中にわずかに揺れているので、その事自体は珍しくありません。でも、その幅は直径400キロ程度の衛星にしては...土星の衛星ミマスの地下にも海がある？海はまだ若いけど現在進行形で拡大している可能性が示されました
