増幅に頼らず極めてわずかな量のDNA分析に成功！ 火星など極限環境での生命の発見を可能とする装置“MinION”
現在の火星に生命は存在するのでしょうか？この疑問は、長年の探査を通して検証されていますが、現時点では火星の表面に生命の痕跡は発見されていません。ただ、探査機に搭載される分析機器には性能上の限界があるので、痕跡を検出できていないだけという可能性もあります。今回の研究では、わずかな量のDNAを分析する装置“MinION”を使用して、火星の土壌を模した物質でその性能を検証しています。その結果、“MinION”の精度であれば、最小で2ピコグラム（5000億分の1グラム）のDNAも検出できることが確認されました。この結果が意味しているのは、地球上で最も生命が少ない環境でもDNAを確実に検出できること。将来的な火星からのサンプルリターンミッションで求められる土壌分析の精度を満たしていると考えられます。この研究は、アバ...増幅に頼らず極めてわずかな量のDNA分析に成功！火星など極限環境での生命の発見を可能とする装置“MinION”
過去の地球の公転軌道を予測することは想像以上に困難！ 恒星の接近を考慮したモデルの検証で分かったこと
地球の公転軌道は、長い時間の中で少しずつ変化することが知られています。過去に起きた極端な気候変動は、この公転軌道の変化が原因となっているのかもしれません。でも、公転軌道の変化を数学的に解析することは困難なんですねーこれまの研究でも、過去の公転軌道を正確に予測できるのは、5000万～1億年前までが限界だと考えられてきました。今回の研究では、正確な軌道予測を行うため、太陽系の近くを恒星が通過したことで、巨大惑星の軌道が乱される影響を考慮しています。その結果、5000万年より短い期間であっても、正確な軌道予測が困難なことを突き止めています。恒星が通過することは、これまでの計算ではあまり考慮されていなかったことでした。この研究により、地球の公転軌道を正確に予測できる期間は、さらに約10％ほど短くなるようです。この...過去の地球の公転軌道を予測することは想像以上に困難！恒星の接近を考慮したモデルの検証で分かったこと
銀河全体の5％に満たないリング銀河を大量検出！ 銀河の渦巻き構造とリング構造を検出するAIプログラムによる成果
今回の研究では、市民天文学“GALAXYCRUISE”の分類データを活用し、深層学習アルゴリズムを用いて銀河形態の大規模分類を行っています。その結果、すばる望遠鏡が7年かけて構築した画像データベースから、40万天体に及ぶ渦巻銀河と3万天体ものリング銀河を検出することに成功しました。本研究の成果は、昨年報告されたGALAXYCRUISEの分類結果を活用した第一例。今後もこのような市民天文学と、すばる望遠鏡による競争的研究成果が続々と出てくることが期待されます。この研究は、早稲田大学、国立天文台、東京大学の研究者からなる研究チームが進めています。本研究の成果は、日本天文学会欧文研究報告書“PublicationsoftheAstronomicalSocietyofJapan;PASJ”に2024年1月29日付...銀河全体の5％に満たないリング銀河を大量検出！銀河の渦巻き構造とリング構造を検出するAIプログラムによる成果
宇宙の膨張速度“ハッブル定数”を正確に算出できる！ 銀河団“G165”での“Ia型超新星の観測”と“重力レンズ効果の地図活用”
私たちの宇宙が膨張していることは観測から分かっています。でも、その膨張速度を表す“ハッブル定数”は、観測方法によってその値が異なるという大きな問題を抱えているんですねーこの問題は、“ハッブル緊張（Hubbletension）”と呼ばれ、現代宇宙論における大きな謎の一つとなっています。今回の研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡で撮影された画像の中に、観測史上2番目に遠い“Ia型超新星”が写っていることを発見。その性質を元に、ハッブル定数を精密に測定できるのではないかとする研究結果を発表しています。研究チームでは、ハッブル定数の謎解きに繋がるという“希望”を込めて、このようなIa型超新星を“H0pe型超新星”と名付けています。この研究は、アリゾナ大学が設置したスチュワード天文台に所属するBrendaL.Fr...宇宙の膨張速度“ハッブル定数”を正確に算出できる！銀河団“G165”での“Ia型超新星の観測”と“重力レンズ効果の地図活用”
恒星と思っていた天体は、約238億光年彼方にある観測史上最も明るいクエーサーだった！ 明るすぎて遠くの天体と認識できず…
クエーサーは、銀河中心にある超大質量ブラックホールに物質が落ち込む過程で生み出される莫大なエネルギーによって輝く天体です。銀河の初期形態とも考えられていて、100憶光年以上という遠方にあるにもかかわらず明るく輝いて見えます。これまでに約100万個も発見されているクエーサーですが、極めて明るいものはごく少数にとどまっています。今回の研究では、“J0529-4351”という天体がクエーサーであること。その明るさは太陽の約500兆倍、典型的なクエーサーの約200倍もあり、観測史上最も明るいクエーサーであることを突き止めています。“J0529-4351”は天体カタログの上では、99.98％の確率で天の川銀河にある恒星という誤ったラベル付けをされていました。このことから、すでに観測されているのに極端に明るいクエーサ...恒星と思っていた天体は、約238億光年彼方にある観測史上最も明るいクエーサーだった！明るすぎて遠くの天体と認識できず…
ブラックホールは実在する？ 似た性質を持つ別天体“グラバスター”が入れ子構造になった“ネスター”を理論的に発見
ブラックホールは現代物理学が破綻する領域なので、それを回避するための理論的な提案がいくつも出されています。その代表的な回避策の一つは“グラバスター（Gravastar）”です。今回は、アインシュタイン方程式を解くことで現れるグラバスターについて研究しています。その結果、グラバスターの中にグラバスターがある天体が存在可能なことを示しました。この入れ子構造は何重でも可能なもので、研究ではこの天体を“ネスター（Nestar）”と名付けています。ネスターが実際に存在可能かどうかは分かっていません。でも、この研究結果は重力に関する数学的な視野を広げることに繋がるはずです。この研究は、ライプツィヒ大学理論物理学研究所のDanielJampolskiさんとLucianoRezzollaさんが進めています。図1．今回の研...ブラックホールは実在する？似た性質を持つ別天体“グラバスター”が入れ子構造になった“ネスター”を理論的に発見
宇宙の膨張速度を表すハッブル定数の不一致問題は依然として存在 ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による観測から裏付けられる
今回の研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を使い、計8個の“Ia型超新星”が出現した6個の銀河について、合計で1000個以上のケフェイドの光度と変光周期を高い精度で観測しています。観測の結果、ケフェイドの周期・光度関係の誤差を数百分の1に減らすことに成功。これにより、ケフェイドに別の星の光が混入しハッブル緊張が生じている可能性を否定することができていました。ただ、銀河までの距離は、過去にハッブル宇宙望遠鏡が“Ia型超新星”を観測して求めた値と、ほとんど変わらず…宇宙の膨張速度を表すハッブル定数の不一致問題が、依然として存在することが確かめられました。この研究は、アメリカ・ジョンズ・ホプキンズ大学のAdamRiessさんたちの研究チームが進めています。図1．渦巻銀河“NGC5468”。ハッブル宇宙望遠鏡の...宇宙の膨張速度を表すハッブル定数の不一致問題は依然として存在ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による観測から裏付けられる
後期宇宙と初期宇宙にS8緊張は見られないことが判明！ X線天文衛星による宇宙の地図作りから分かったこと
宇宙には無数の銀河ありますが、その大雑把な配置は初期宇宙のわずかな“デコボコ”に由来すると考えられています。でも、初期宇宙の観測結果から推定されるデコボコと、それよりも後の時代の観測結果から推定されるデコボコには大きな食い違いがあるんですねーこのことは、現代宇宙論の大きな謎の一つとなっています。デコボコに関連するパラメーターは“S8”と呼ばれているので、これは“S8緊張（S8tension）”と呼ばれています。今回の研究では、X線での宇宙の観測結果を元に、S8やその他のパラメーターを計算。観測には、X線天文衛星“Spektr-RG”に搭載されたX線宇宙望遠鏡“eROSITA”（※1）が用いられています。※1．“eROSITA”はロシア・ドイツのX線天文衛星“Spektr-RG”に搭載されたX線宇宙望遠鏡。...後期宇宙と初期宇宙にS8緊張は見られないことが判明！X線天文衛星による宇宙の地図作りから分かったこと
超大質量ブラックホール周辺に分布するプラズマガスの構造を解明！ 二つの半径が異なるリング状に分布し性質も異なっているようです
宇宙に無数に存在する銀河の多くには、その中心部に太陽の100万倍以上の質量を持つ超大質量ブラックホールが存在していることが知られています。超大質量ブラックホールは、強い重力によって周囲のガスを集めることで質量を獲得し成長していきます。そのガスの分布や速度の情報は、超大質量ブラックホールの成長過程を理解する上で非常に重要なものなんですねーただ、未解明な点が多く残っていて議論が盛んな分野と言えます。今回、研究グループが発見したのは、超大質量ブラックホール周辺に分布するプラズマガスのこれまで知られていなかった構造でした。研究では、観測史上最大規模の明るさの変動を示した天体“SDSSJ125809.31+351943.0”の多波長時系列データを使用して、明るさの変動に伴う周囲のガスへの影響を調べています。その結果...超大質量ブラックホール周辺に分布するプラズマガスの構造を解明！二つの半径が異なるリング状に分布し性質も異なっているようです
観測史上最も重く、最も接近した超大質量ブラックホールの連星を発見！ 何度も合体することで成長してきたようです
楕円銀河の中心に位置する超大質量ブラックホール連星の質量が、周囲の恒星の運動から求められました。この超大質量ブラックホールの連星は、これまで観測された中で最も質量の大きなもの。2つのブラックホールを合わせた質量は、太陽の280億倍にもなるようです。しかも、超大質量ブラックホール連星の間隔はわずか24光年…ブラックホール同士の間隔が直接測定された連星としては最も接近した天体でした。この超大質量ブラックホール連星は、なぜか過去30億年間にも渡ってこの間隔を保っているようです。この研究は、アメリカ・スタンフォード大学のTirthSurtiさんたちの研究グループが進めています。図1．2個の超大質量ブラックホールからなる連星（イメージ図）。超大質量ブラックホール連星の合体は長年予言されているが観測例はない。（Cre...観測史上最も重く、最も接近した超大質量ブラックホールの連星を発見！何度も合体することで成長してきたようです
星のゆりかご“分子雲”に大質量星が存在すると、周囲の若い惑星系では惑星の形成において重要な影響を受けている
今回の研究では、オリオン星雲に属する年齢百万年以下の誕生したばかりの原始惑星系円盤“d203-506”（※1）を観測しています。観測には、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡とアルマ望遠鏡を用いられました。その結果、誕生したばかりの年齢百万年以下の若い惑星系の形成に、近傍にある質量の大きな星が重要な役割を果たしていることを明らかにしています。この研究の成果は、フランス国立科学センター（CNRS）のオリヴィエ・ベルヌさんを中心に、東京大学の研究者も参加した国際共同研究チームによるもの。研究の詳細は、アメリカの科学雑誌“Science”に掲載されました。※1．原始惑星系円盤とは、誕生したばかりの恒星の周りに広がる水素を主成分とするガスやチリからなる円盤状の構造。恒星の形成や、円盤の中で誕生する惑星の研究対象とされてい...星のゆりかご“分子雲”に大質量星が存在すると、周囲の若い惑星系では惑星の形成において重要な影響を受けている
超新星“SN 1987A”では中性子星が生成されていた！ 重い恒星が一生の最期に起こす大爆発で残されたコンパクトな天体の正体
1987年に観測された超新星“SN1987A”は、現代の天文学者が間近で観測できた“II型超新星”として、現在でも大きな注目を集めています。ただ、爆発から間もないことから多くの謎も抱えているんですねーその一つが、“SN1987A”によって生成された天体が中性子星なのか、それともブラックホールなのかという謎です。今回の研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡がとらえた“SN1987A”の観測データを分析。その結果、中心部の環境が中性子星以外では説明がつかない、という直接的な観測証拠を提示しています。この研究結果は、“SN1987A”や一般的な超新星爆発に対する新たな視点を提供することになるはずです。この研究は、ストックホルム大学のC.Franssonさんたちの研究チームが進めています。図1．ジェームズウェッブ...超新星“SN1987A”では中性子星が生成されていた！重い恒星が一生の最期に起こす大爆発で残されたコンパクトな天体の正体
研究は研究者だけのものではない！ 市民天文学者も貢献できる銀河分類のプロジェクト“GALAXY CRUISE”
天文学者と一般市民が力を合わせ銀河の謎に迫る、国立天文台の市民天文学プロジェクト“GALAXYCRUISE（ギャラクシークルーズ）”から、初めての科学論文が出版されました。このプロジェクトでは、すばる望遠鏡の高感度・高解像度の画像と、市民天文学者による高い分類精度を組み合わせて、銀河が衝突・合体する際に銀河の中の様々な活動性が高くなることを明らかにしています。“GALAXYCRUISE”の分類結果は公開されているので、世界中の天文学者による利用で更なる発見がなされることが期待されます。本研究の成果は、日本天文学会欧文研究報告“PublicationsoftheAstronomicalSocietyofJapan;PASJ”に2023年9月26日付で掲載されました。図1．日本初の市民天文学プロジェック“GA...研究は研究者だけのものではない！市民天文学者も貢献できる銀河分類のプロジェクト“GALAXYCRUISE”
衛星タイタンの場合だと、氷天体表面から地下海へ生命維持に十分な量の有機化合物を供給することは難しいようです
太陽系には、表面を覆う分厚い氷の層の下に、広大な海が存在すると予想されている天体がいくつもあります。海というと生命の誕生や存在を期待させますよね。でも、液体の水の存在が“保証”されれば生命がいるかもしれないと考えていいのでしょうか？今回の研究では、天体表面に豊富な有機化合物を有し、地下に海があるかもしれないと考えられている土星の衛星タイタンについて、地表から地下へと輸送される有機化合物の量を推定しています。その結果、有機化合物の輸送量はグリシン換算で7500kg/年以下と、生命の維持には到底足りない量だと推定されました。今回の研究が示しているのは、有機化合物が豊富なタイタンでさえ生命の維持が困難なこと。他の天体では、より条件が悪い可能性を示唆しているようです。この研究は、ウェスタンオンタリオ大学のCath...衛星タイタンの場合だと、氷天体表面から地下海へ生命維持に十分な量の有機化合物を供給することは難しいようです
太陽から遠く離れた天王星と海王星に3つの暗い衛星を発見！ いずれも異なる場所で形成され現在の軌道に捕らえられた不規則衛星
太陽系の惑星には大小様々な衛星が見つかっています。なかでも、木星や土星といった巨大な惑星は2桁以上の衛星を従えていますが、実際の総数がいくつなのかは分かっていません。今回、カーネギー研究所のスコット・S・シェパードさんたちの観測チームは、天王星の新衛星“S/2023U1”と、海王星の新衛星“S/2002N5”および“S/2021N1”の発見を公表しています。天王星は約20年ぶりに衛星が追加され、その総数は28個。海王星も約10年ぶりの衛星追加で、総数は16個になりました。さらに、海王星の新衛星“S/2021N1”は、太陽系のすべての衛星の中で、惑星から最も遠くを公転する衛星の記録を更新したそうですよ。図1．今回発見が公表された3つの新衛星。（Credit:ScottS.Sheppard,Magellant...太陽から遠く離れた天王星と海王星に3つの暗い衛星を発見！いずれも異なる場所で形成され現在の軌道に捕らえられた不規則衛星
ショートガンマ線バーストの駆動機構を解明！ 中性子星合体により形成されたマグネター内部で強磁場が生み出されているようです
今回の研究では、ドイツ・マックスプランク重力物理学研究所のスーパーコンピュータ“SAKURA”と理化学研究所のスーパーコンピュータ“富岳”を使用し、中性子星同士の連星による合体イベント“連星中性子星合体”に関する世界最高レベルの解像度の一般相対論シミュレーションに成功しています。その結果分かったのは、連星中性子星合体で形成される中性子星の一種“強磁場星（マグネター）”であれば、“ショートガンマ線バースト”を引き起こせる可能性があることでした。このショートガンマ線バーストは、ダイナモ機構と呼ばれる過程で駆動されるることも明らかになったようです。本研究の成果は、京都大学基礎物理学研究所の木内建太特任准教授（ドイツ・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）、同・柴田大所長/教授、東邦大学関口雄一郎...ショートガンマ線バーストの駆動機構を解明！中性子星合体により形成されたマグネター内部で強磁場が生み出されているようです
どの恒星の周りも公転していない自由浮遊惑星に連星は存在する？ 候補の一つ“JuMBO 24”で観測データを得ることに成功
どの恒星の周りも好転していない“自由浮遊惑星”は、どのように誕生するのでしょうか？これまでの理論では、惑星系内に破壊的な力学が働いた結果だと考えられてきました。でも、その場合には自由浮遊惑星は単独で存在することになるはずです。今回の研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による観測で2023年に発見されたばかりの連星関係にある自由浮遊惑星の候補、全42組を“カール・ジャンスキー超大型干渉電波望遠鏡群（VLA）”で観測しています。その結果、唯一“JuMBO24”の観測に成功し、連星関係の自由浮遊惑星だという追加の証拠が得られることになります。このような連星関係にある自由浮遊惑星の誕生は、これまでの形成論ではうまく説明できないので、興味深い観測対象として注目されています。この研究は、メキシコ国立自治大学のLui...どの恒星の周りも公転していない自由浮遊惑星に連星は存在する？候補の一つ“JuMBO24”で観測データを得ることに成功
鉄より重い元素の生成プロセスは“キロノバ”かも！ 中性子星同士の合体で生成されたものが多いテルルやランタノイドの放射を観測
天文学では、水素とヘリウムよりも重い元素のことは“重元素”と呼ばれています。その重元素は、恒星内部の核融合反応により生成され、恒星の死に伴い星間空間へと放出されます。なので、星の生と死のサイクルが十分に繰り返されていない初期の宇宙では、現在の宇宙に比べて重元素量が低かったと考えられています。ただ、恒星のエネルギー源となる核融合反応では、鉄（原子番号26）までしか生成されません。なので、鉄より重い元素が生成されるには、異なるプロセスが必要になります。中でも特に注目されているのは、超新星爆発や中性子星同士の合体といった超高エネルギーの天文現象です。その超高エネルギーの天文現象の一つに“キロノバ（Kilonova）”がありますが、その詳細な観測が困難なんですねー今回の研究では、観測史上2番目に明るいガンマ線バー...鉄より重い元素の生成プロセスは“キロノバ”かも！中性子星同士の合体で生成されたものが多いテルルやランタノイドの放射を観測
なぜ、火星の大気に含まれるメタンは1日という短時間で濃度が変化するのか？
火星の大気には、わずかながらメタンが含まれています。メタンは自然現象だけでなく生命活動によっても放出されるので、その起源は注目されていました。ただ、火星のメタンには多くの謎があるんですねーその1つが、激しい濃度変化を示唆する測定結果です。そこで、研究チームが考えたのは、火星の大気構造の変化によって、メタンの濃度は1日以内の短時間でも変動するということ。研究では、比較的簡易なモデルではあるものの計算を実施。その結果は、これまでの測定結果を裏付けるものになりました。もし、この研究内容が正しい場合、日の出の直前にメタン濃度の激しい上昇が予測されるので、研究チームではこの時間帯に計測が行われることを期待しています。この研究は、ロスアラモス国立研究所のJohnP.Ortizさんたちの研究チームが進めています。図1．...なぜ、火星の大気に含まれるメタンは1日という短時間で濃度が変化するのか？
銀河とブラックホールはほぼ同時に誕生し、お互いの進化に影響を及ぼし合っている
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。その銀河は、その中心にある超大質量ブラックホールとともに進化をするとされています。それでは、その銀河と中心ブラックホールは、どちらが先に生まれたのでしょうか？これまでの定説は、銀河が形成された後にブラックホールが誕生したというものでした。今回の研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による宇宙初期の観測データとシミュレーション結果を組み合わせています。その結果、銀河とブラックホールは、ほぼ同時に誕生し、ブラックホールが銀河の星形成を加速したことが分かりました。これは、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡の観測で示された初期の銀河が予想より多く存在する可能性を裏付ける成果といえます。この研究は、ソル...銀河とブラックホールはほぼ同時に誕生し、お互いの進化に影響を及ぼし合っている
遠方宇宙に大量の活動的な巨大ブラックホールを発見！ なぜ、宇宙誕生からわずか10～20憶年の時代に既に存在しているのか？
今回の研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡の観測データを用いて、120～130憶年前の遠方宇宙に10個の巨大ブラックホールを発見しています。（図1）この数は、これまでの研究で予想されていた数と比べて50倍も高いもの。宇宙の誕生からわずか10～20憶年後の遠方宇宙に、すでに大量の巨大ブラックホールが存在していたことを示す重要な研究成果になります。この研究は、東京大学宇宙線研究所の播金優一助教を中心とする研究チームが進めています。本研究は、米国の天文学誌“アストロフィジカル・ジャーナル”に掲載されました。図1．研究チームが発見した、120～130憶年前の10個の巨大ブラックホールの疑似カラー画像。ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡もしくはハッブル宇宙望遠鏡で取得された3色の観測データを合成することで、画像に色を付...遠方宇宙に大量の活動的な巨大ブラックホールを発見！なぜ、宇宙誕生からわずか10～20憶年の時代に既に存在しているのか？
なぜ、小さな小惑星カリクローでは安定して環が存在するのか？ 羊飼い衛星が1つ存在し、環との軌道共鳴状態にあることが条件
カリクロー（Chariklo）は、環を持つことが知られている珍しい小惑星です。ただ、直径約250キロと小さいカリクローに安定した環がどのようにして存在しているのか、その理由は分かっていません。今回の研究では、シミュレーションを通じてカリクローの環が安定化する理由を探っています。その結果、カリクローに直径約3キロの衛星が1つ存在すれば、観測結果と一致する細い環が形成されることが分かりました。仮に衛星が存在するとしても、現在の観測技術では確認することは困難です。それでも、本研究の成果は、他の環を持つ小さな天体の観測に、役立つものなのかもしれません。この研究は、惑星科学研究所のAmandaA.Sickafooseさんとトリニティ大学のMarkC.Lewisさんの研究チームが進めています。図1、カリクローの環に接...なぜ、小さな小惑星カリクローでは安定して環が存在するのか？羊飼い衛星が1つ存在し、環との軌道共鳴状態にあることが条件
表面を厚い水の層に覆われた惑星かも!? ハッブル宇宙望遠鏡が約97光年先の太陽系外惑星で水蒸気を検出
モントリオール大学のPierre-AlexisRoyさんを筆頭とする研究チームは、うお座の方向約97光年先で見つかった太陽系外惑星“GJ9827d”の大気中に存在する水蒸気を検出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、“GJ9827d”のサイズは地球と比べて直径は約1.96倍、質量は約3.4倍。主星の“GJ9827”を約6.2日周期で公転しています。公転軌道が主星の近くになるので、表面温度は金星に近い約425℃と推定されています。主星の“GJ9827”は太陽と比べて直径と質量がどちらも約0.6倍、表面温度は約4030℃の橙色矮星（K型主系列星）で、“GJ9827d”以外に2つの系外惑星“GJ9827b”と“GJ9827c”が見つかっています。本研究の成果をまとめた論文は“TheAstroph...表面を厚い水の層に覆われた惑星かも!?ハッブル宇宙望遠鏡が約97光年先の太陽系外惑星で水蒸気を検出
高速電波バーストの謎に迫るカギになる？ マグネターの回転速度が上昇する双子のグリッチを発見
今回の研究では、銀河系内の強磁場の天体（マグネター）“SGR1935+2154”をX線で高頻度に観測。2022年10月14日に発生した高速電波バースト（FastRadioBurst;FRB）の前後に、星の自転が急速に速くなるグリッチが2回起きたことを突き止めています。このことは、宇宙遠方で生じる高速電波バーストの発生機構を解明する上で、重要な一歩になる発見になります。宇宙の遠方から到来する謎の高速電波バーストは、2007年に発見が報告されて以来いくつもの事象が検出されています。でも、その放射源である天体や、その発生機構は現在まで明らかになっていませんでした。2020年に銀河系内のマグネターから高速電波バーストがX線のバーストと同時に検出されたことで、マグネターは高速電波バーストを放射する天体の正体として、...高速電波バーストの謎に迫るカギになる？マグネターの回転速度が上昇する双子のグリッチを発見
保守的なハビタブルゾーンを公転する太陽系外惑星を発見！ 惑星表面には大半の期間を通して液体の水が存在しているようです
バーミンガム大学のGeorginaDransfieldさんを筆頭とする研究チームは、とびうお座の方向約137光年彼方に位置する恒星“TOI-715”を公転する太陽系外惑星を発見したとする研究成果を発表しました。この系外惑星は“TOI-715”のハビタブルゾーン内にあると見られていて、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡などによる追加観測に期待が寄せられています。この研究の成果をまとめた論文は、“MonthlyNoticesoftheRoyalAstronomicalSociety”に掲載されました。図1．保守的なハビタブルゾーンに位置すると見られる太陽系外惑星“TOI-715b”（右）のイメージ図。（Credit:NASA/JPL-Caltech）太陽よりも暗い恒星の保守的なハビタブルゾーンを公転する系外惑星今回...保守的なハビタブルゾーンを公転する太陽系外惑星を発見！惑星表面には大半の期間を通して液体の水が存在しているようです
ヴィルト第2彗星は複雑な起源を持っている？ チリの分析で誕生直後の太陽系に関する多くの情報が得られる可能性がある
NASAの“スターダスト計画”によって、“ヴィルト第2彗星”からチリのサンプルが採集されたのが20年ほど前のこと。実は、現在でもチリの分析が続いているんですねーセントルイス・ワシントン大学のRyanC.Oglioreさんは、数年もの歳月をかけてヴィルト第2彗星のチリのサンプルを分析しています。その結果、当初の予測よりも極めて多様な組成を持つことを明らかにしました。このことは、彗星そのものや、彗星の組成を通じて誕生直後の太陽系の様子を推定する研究に、一定の影響を与えるものかもしれません。図1．NASAの彗星探査機“スターダスト”によって撮影された“ヴィルト第2彗星”の核。（Credit:NASA&JPL-Caltech）故郷は太陽から遠く離れた冷たい場所太陽に近づくにつれ美しい尾を見せてくれる“彗星”には、...ヴィルト第2彗星は複雑な起源を持っている？チリの分析で誕生直後の太陽系に関する多くの情報が得られる可能性がある
太古の温暖な火星環境では生命の材料分子が効率的に生成されていた！ “大気の光化学モデル”を用いて発見
今回の研究では、太古の火星大気に含まれる、アミノ酸などの生命材料分子の原料となる重要分子“ホルムアルデヒド”の生成量を推定しています。用いられたのは、“大気の光化学モデル”という、大気中の化学物質の反応と変化を計算するためのモデル。その結果、ホルムアルデヒド分子が太古の火星の温暖な時代に、継続的に生成されていたことが示されました。この研究成果は、東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻の小山俊吾大学院生、同・寺田直樹教授、同・理学研究科地学専攻の古川善博准教授たちの共同研究チームによるもの。詳細は、英オンライン総合学術誌“ScientificReports”に掲載されました。図1．太古の温暖な火星でホルムアルデヒド（H2CO）が大気中で生成され、海の中で生命の材料分子に変換されるプロセスの概念図。（Cred...太古の温暖な火星環境では生命の材料分子が効率的に生成されていた！“大気の光化学モデル”を用いて発見
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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
太陽系の8つの惑星のうち、最も外側を公転している海王星の公転軌道のさらに外側。そこには、“太陽系外縁天体”（※1）と呼ばれる天体が無数あります。※1．元の論文では、アロコスなどのような天体を“カイパーベルト天体（KBO）”と表現している。ただ、エッジワースとカイパーが予測した天体の存在や分布は、現在知られているものとは大きく異なっていて、この名称には異論もある。最近では、正確にはイコール関係ではないものの、ほぼ同義語かつ中立的な語として“太陽系外縁天体”という呼称が使われる傾向にので、ここでは太陽系外縁天体と表現を使用している。その太陽系外縁天体は、形成時に取り込んだ揮発性物質（低温でも蒸発しやすい成分）を、現在でも保持しているのではないかと考えられています。でも、揮発性物質がどのような形で保持されている...太陽系外縁天体は数十億年に渡ってほとんど変質を受けていない原始的な天体なのか？小惑星アロコスの内部構造をモデル化した研究
NASAとヨーロッパ宇宙機関の太陽観測衛星“SOHO”は、太陽を観測しながら、太陽のごく近くを通過する彗星を次々と見つけてきました。“SOHO”は彗星を観測する衛星ではないにもかかわらず、これまでに“SOHO”以外が発見してきた全ての彗星を上回るほどの数の彗星を発見しているんですねーそして、観測開始からもうすぐ28年となる2024年3月25日のこと、“SOHO”の撮影画像から発見された彗星の数がちょうど5000個目に到達。このマイルストーンは多くの人々の協力なしには達成できなかった数値で、市民科学が科学的研究に影響を与えていることを示す一例となりました。図1．太陽観測衛星“SOGO”のイメージ図。“SOHO”は太陽を観測するために設計・運用されていたが、図らずも彗星観測にとって有用なこと分かった。（Cre...太陽観測衛星“SOHO”の画像から見つかった彗星が5000個に到達！ボランティアによる市民科学プロジェクトによる成果
恒星質量ブラックホールは、大質量星が超新星爆発を起こした後に誕生する、太陽の数倍～数十倍程度の質量を持つブラックホールです。今回発見されたのは、これまで天の川銀河で発見された中で最も重い恒星質量ブラックホールでした。このブラックホールが位置しているのは、わし座の方向約1962光年彼方、質量は太陽の約33倍。ヨーロッパ宇宙機関の位置天文衛星“ガイア”（※1）のデータから、恒星が見えざる天体に振り回されているように見える事例を探すことで発見されました。“ガイア”はヨーロッパ宇宙機関が運用する衛星で、天の川銀河の精密な3次元マップを作ることを目的とし、天体の位置や運動について調査する位置天文学に特化した宇宙望遠鏡です。天の川銀河に属する莫大な数の恒星の位置と速度を、きわめて精密に測定・記録しています。※1．“ガ...天の川銀河で最大の恒星質量ブラックホールを発見！重元素の少ない恒星から生まれたようです
最も研究されているホットジュピターの一つ“WASP-76b”では、金属鉄の雨が降るような極端な環境があると推定されています。でも、観測データのすべてを科学的に解釈できる訳はなく、多くの謎も残されているんですねー今回の研究では、“WASP-76b”の謎の一つである、“ターミネーターゾーン（昼側と夜側の境目）”における反射光の非対称性について調べています。その結果、“WASP-76b”では“光輪”と呼ばれる大気現象が発生しているかもしれないというユニークな結果が得られました。もし、この結果が正しい場合、“WASP-76b”は光輪の発生が確認された初の太陽系外惑星（系外惑星）になるそうです。この研究は、ポルト大学のLlivierDemangeonさんたちの研究チームが進めています。図1．“WASP-76b”で発...ホットジュピター“WASP-76b”は光輪が確認された初の系外惑星かも？虹色の円が何重にも重なる大気現象のメカニズム解明へ
太陽以外の恒星を公転する“太陽系外惑星（系外惑星）”が初めて見つかったのは1995年のこと。これまでに発見されている系外惑星の多くが、恒星のすぐ近くの軌道を公転しているものでした。これらの系外惑星は、恒星から受ける潮汐力が大きいことから、地球の月のように公転周期と自転周期が一致し、常に同じ面を恒星に向けている“潮汐ロック”をしていると考えられています。ただ、系外惑星の潮汐ロックは、ほとんどの場合推定にとどまっている状況です。特に、地球より大きな岩石惑星“スーパーアース”では、これまで観測によって実証されたことはありませんでした。今回の研究では、スーパーアースの一つ“LHS3844b”について、NASAの赤外線天文衛星“スピッツァー”の観測データを惑星モデルに当てはめることで、潮汐ロックの証拠が見つかるかど...なぜ表面温度が高いの？観測的な証拠によって潮汐ロックが証明された初のスーパーアースを加熱しているもの
NASAが1977年に打ち上げた惑星探査機“ボイジャー1号（Voyager1）”は、2023年11月から読み取り不能な状態のデータを送信するトラブルを抱えていました。今回、NASAが公式ブログ（2024年4月4日投稿）で公表したのは、このトラブルの原因を特定できたこと。原因は、問題が発生したコンピュータのメモリの一部が破損していことでした。問題解決には数週間から数か月かかる可能性があるものの、NASAは壊れたメモリを経由せずにデータを読み出せる方法を見つけられると、楽観的な見方をしています。図1．星間空間を航行するNASAの惑星探査機“ボイジャー”のイメージ図。（Credit:NASA/JPL-Caltech）星間空間を航行する老探査機“ボイジャー1号”が抱える問題1977年に打ち上げられたNASAの“ボ...“ボイジャー1号”で発生していた読み取り不能なデータ送信の解決策は、破損メモリを経由せずにデータを読み出すこと
宇宙における重元素量（※1）は、宇宙の進化を解明する上で必須の重要な値です。特に天の川銀河周辺における重元素の定量は、銀河系の起源解明におけるもっとも重要な課題の一つと言えます。今回の研究では、天の川銀河に落下するガス雲（高速度雲・中速度雲）（※2）の重元素量分布について、全天に渡る精密な地図を世界で初めて作成しています。※1．天文学では、水素とヘリウムよりも重い元素のことを“重元素”と呼ぶ。重元素は、恒星内の核融合反応や超新星爆発によってのみ合成されるので、銀河系内を循環するガスには多く含まれ、銀河系外から飛来するガスには少量しか含まれない。ただ、いずれの場合でも水素に比べればごく微量である。水素に対する重元素の割合は重元素量と呼ばれ、太陽表面で水素に対する質量比は約1％となる。※2．太陽系から観測され...天の川銀河の起源解明へ！外からやってくるガス雲の重元素量分布を世界で初めて作成
宇宙で最初に誕生した恒星“初代星（ファーストスター）”の性質を知るには、今のところ初代星が放出した物質を取り込んだガス雲から生まれたと考えられている“低金属星”を調べる間接的な方法が頼りです。ただ、低金属星は10万個に1個程度という非常にまれな存在。なので、これまで性質が詳しく調べられたもののほとんどは、天の川銀河に属するものでした。今回の研究では、天の川銀河の衛星銀河“大マゼラン雲”に含まれる恒星を調査し、その中から低金属星を10個ピックアップして分析を行っています。その結果、大マゼラン雲の低金属星は、天の川銀河のほとんどの低金属星とは異なる元素の比率を持つことが判明しました。元素の比率の違いは、低金属星が形成された環境の違いを反映していると考えられます。なので、今回の発見は初期宇宙の様子探る重要な手掛...大マゼラン雲に10個の低金属星を発見！初代星の性質や初期宇宙の環境に関する見方が変わるかも
太陽を惑星が公転しているときに、太陽や惑星と比べて質量がずっと小さい小惑星などの天体が、太陽や惑星の重力に対して静止した状態を保てる5つの場所があります。その場所をラグランジュ点と言い、その中でもL4・L5付近を運動する小惑星のグループのことをトロヤ群と呼びます。トロヤ群は、惑星の公転軌道を移動する小惑星のグループのことで、太陽から見て惑星に対して60度前方あるいは60度後方の軌道に分布しています。ここでは、太陽と惑星の重力や小惑星のグループにかかる遠心力が均衡しているんですねーこれまでに発見された火星のトロヤ群小惑星は16個。その大半は火星に従うように公転しているように見える“L5点付近（公転する火星の後方）”に属していて、火星に先行し公転しいるように見える“L4点付近（公転する火星の前方）”に属する小...観測史上2番目となる火星のL4トロヤ群小惑星を発見！火星と同じ公転軌道を同じ距離を保ちながら運動する小惑星群の起源に迫る
太陽活動に伴う“太陽嵐”は、大規模なものでは現代の文明に致命的な影響を与えかねない現象です。そのような活動は過去何度も繰り返されてきたと見られていますが、過去の太陽活動を知るのは容易なことではないんですねー今回の研究では、年代測定で重要となる“炭素14”の濃度を調査。そこから、紀元前1万2351年からの1年間という非常に正確な年代の範囲内で、炭素14の発生量が顕著に増大した“三宅イベント（Miyakeevent）”があることを突き止めています。他の角度からの調査も合わせると、紀元前1万2351年の三宅イベントは知られている中で最大の太陽嵐の痕跡と見られています。今回の研究と校正によって得られた年代測定は精度が高く、これほど細かく年数を特定することができるという点も重要な成果と言えます。この研究は、エクス=...紀元前1万2351年に発生した史上最大の太陽嵐の痕跡を発見！1年単位という非常に高い精度での炭素14濃度の決定が決め手
近傍銀河団の中に、これまで見つかっていなかった電波放射（※1）が見つかりました。※1．電波放射（シンクロトロン放射）は、光速に近い速度の荷電粒子（主に電子）が、磁力線の周りを円運動しながら進む時に放出される電磁波のこと。この発見は、低周波の電波観測の必要性とX線を放射する高温プラズマとの比較の重要性を明確にするとともに、銀河団の進化を解明する新たな道筋をつける成果になるようです。この研究は、名古屋大学素粒子宇宙起源研究所の中澤知洋准教授、理学研究科の大宮悠希博士、後期課程学生及び、国立天文台水沢VLBI観測所の蔵原昂平特任研究員をはじめとする研究チームが進めています。この研究成果は、Kuraharaetal.“DiscoveryofDiffuseRadioSourceinAbell1060”として、202...うみへび座銀河団で謎の電波放射を発見！銀河団が持つ巨大な重力エネルギーはどのように変換されているのか
表面が厚い氷で覆われる木星の第2衛星エウロパでは、潮汐加熱によって内部に広大な海が存在すると考えられ、生命が存在する可能性がる天体として注目されています。今回の研究では、エウロパの表面“多重リング盆地”と呼ばれる地形に着目。国立天文台が運用する計算サーバを用いて天体衝突シミュレーションを行うことで、多重リング盆地の形成過程を調べ、エウロパの氷殻の厚さを導き出しています。計算の結果、“硬い層”と“もろい層”からなる少なくとも約20キロの厚さの氷殻があると考えると、多重リング盆地の地形をよく説明できることが明らかになりました。氷殻の厚さはエウロパでの生命居住可能性を議論する上で重要な情報となるので、今後の進展が期待されます。この研究は、アメリカ・パデュー大学の脇田茂研究員たちの研究チームが進めています。本研究...天体衝突シミュレーションで衛星エウロパ表面を覆う氷の殻の厚さに迫る！ヒントは氷殻の構造に強い影響を受ける多重リング盆地
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
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。その中性子星の中でも特に強力な磁場を持つものが“マグネター”と呼ばれています。マグネター（磁石星）は中性子星の...高速で自転する天体“マグネター”自転速度が遅くなる現象“アンチグリッチ”はなぜ起きる？
厚い氷の層に覆われた海を持つ土星の小さい衛星“エンケラドス”。エンケラドスには間欠泉があり、地表にある割れ目から宇宙空間に向けて海水を噴き上げているんですねー興味深いことに海水に含まれているのは、水、塩、シリカ（二酸化ケイ素）、炭素を含む単純な化合物。そう、これらは生命の材料になり得る物質なんですねーなので、エンケラドスから宇宙空間に放出されるプルームには、もしかすると生物の細胞が含まれているかもしれません。エンケラドスを周回してプルームを採取することができれば…将来の探査機が、生物の細胞を検出してくれるのかもしれませんね。図1．エンケラドスの間欠泉を観測する土星探査機“カッシーニ”（イメージ図）。プルームを初めて観測しただけでなく、ミッションの後期にはプルームを複数回通過し、貴重なデータを提供してくれた...土星の衛星エンケラドス表面の水柱から“生物の細胞”を検出できる可能性はあるのか？
アルマ望遠鏡の高い解像度によって分かったこと。それは、大質量の星が生まれる場所では、星に物質が供給される仕組みに、磁場が重要な役割を果たしていることでした。磁場の力が、ガスの流れを外圧や重力作用から守っているので、星の形成が安定するそうです。星の形成過程において磁場はどのような役割果たすのか星形成過程において、磁場がどのような役割を果たすかは、これまでも広く議論されているテーマです。この磁場はどれほど強いのでしょうか？そして、磁場は星の材料物質を形成中の中心星まで運ぶことができるのでしょうか？さらに、いつどこで重力が磁場の影響を上回るのでしょうか？これらのことは、大きな謎になっていました。今回の研究を進めているのは、台湾中央研究所のパトリック・コッホ氏を中心とする国際研究チーム。アルマ望遠鏡を用いて、“W...磁場が支えるガスの流れが大質量の星を生み出していた！アルマ望遠鏡の優れた感度と解像度によって見えてきたこと
国立天文台と広島大学を中心とした研究チームが、すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラを用いた大規模観測から、約55億光年彼方の宇宙に巨大な超銀河団を見つけました。この超銀河団は、およそ満月15個分の天域にまたがって銀河とダークマターが強く密集しているだけでなく、含まれている銀河団は少なくとも19個。50億光年以遠の宇宙で確認されている中では最大の超銀河団だそうです。銀河団が集まって形成する巨大構造“超銀河団”宇宙における巨大な天体といえば、無数の星やガスが集まった銀河が挙げられます。でも、重力によって一つにまとまった天体として宇宙最大規模といえるのは、その銀河が大量のガスとともに集まった銀河団になります。その銀河団がさらに集まって“超銀河団”という巨大構造を形成していることも分かっています。超銀河団とは、宇宙...55億光年彼方の宇宙で見つかった最大級のモンスター超銀河団“キングギドラ”
数十億個ほどの恒星が集まった“矮小銀河”は、天の川銀河と比べて規模が100分の1程度の小さな銀河です。その“矮小銀河”の中でも、星やガスが不規則に分布している銀河を“矮小不規則銀河”と呼びます。今回公開された画像は、“おとめ座”の方向約3000万光年彼方に位置する矮小不規則銀河“UGC7983”のもの。遠方に散らばる無数の銀河や、偶然映り込んだ小惑星の軌跡がとらえられています。矮小不規則銀河“UGC7983”。（Credit:ESA/Hubble&NASA,R.Tully）上の画像に移っているのは銀河“UGC7983”だけではないんですねーその背後には、はるか遠方にある無数の銀河が視野全体にわたって写り込んでいます。そこに写っているのは、天の川銀河やアンドロメダ銀河のような渦巻銀河から、“UGC7983”...矮小不規則銀河“UGC7983”と無数の銀河…そして偶然映り込んだ小惑星の軌跡
今回の研究では、最新のX線サーベイ“Spektr-RG/eROSITA”を用いた観測から、銀河団を網のように結ぶフィラメント構造に含まれる高温プラズマからの熱放射を検出しています。宇宙の奥深くに隠された物質を探す手掛かりになるのかもしれません。“eROSITA”はロシア・ドイツのX線天文衛星“Spektr-RG”に搭載されたX線宇宙望遠鏡。2019年7月13日にバイコヌールから打ち上げられ、第2ラグランジュ点（L2）を回るハロー軌道に投入された。開発はドイツのマックス・プランク地球外物理学研究所（MPE）。SRG/eROSITA衛星による宇宙の網からのX線放射。明るい部分が銀河団で、宇宙フィラメントが黄色い線で示されている。（Credit:Tanimura,Aghanim(CNRS）&eROSITA）行方...なぜ、観測される物質の量が理論予測よりもはるかに少ないの？宇宙の大規模構造で検出されたX線は行方不明のバリオンの手掛かりかも
