マイクロクエーサー“SS433”に付随する分子雲から近紫外線放射を発見！ 分子雲とジェットの直接相互作用
今回の研究では、地球から約1.8万光年彼方に位置するマイクロクエーサー“SS433”（※1）の相対論的ジェットに付随する分子雲（※2）から、近紫外線が放射されていることを発見しています。研究グループでは、近紫外線のアーカイブデータと“SS433”に付随する分子雲を比較することで、近紫外線の放射が“SS433”に一番近い分子雲だと特定。近紫外線の放射領域が、分子雲の広がりと一致しているとことを確認しています。さらに、分子輝線、遠赤外線のデータとの比較からは、近紫外線放射は分子雲の背後、“SS433”のジェットと分子雲の相互作用面から放射されていることを明らかにしました。この紫外線放射が分子雲や分子雲中の星間ダストを暖め、暖められた星間ダストが遠赤外線で再放射していることも突き止めています。この結果は、宇宙線...マイクロクエーサー“SS433”に付随する分子雲から近紫外線放射を発見！分子雲とジェットの直接相互作用
NASAの小惑星探査機“サイキ”がイオンエンジンを始動！ 時速20万キロまで加速し小惑星“プシケ”への到着は2029年
現地時間5月22日のこと、NASAは小惑星探査機“サイキ（Psyche）”のイオンエンジン始動を発表しました。2023年10月に打ち上げられた“サイキ”の目的は、火星と木星の間に広がる小惑星帯を公転する小惑星“16Psyche（プシケ）”の周回探査。このミッションは、“ディスカバリー計画”14番目として2017年に選定されました。図1．小惑星探査機“サイキ”は打ち上げ後に約6年間をかけて小惑星“プシケ”へ向かう。小惑星“プシケ”に到着するのは2029年8月の予定。（Credit:NASA/JPL–Caltech/ASU）小惑星“プシケ”は、鉄やニッケルといった金属を豊富に含む“M型小惑星”に分類されています。その正体は初期の太陽系で形成された原始惑星のコア（核）ではないかと予想されてきました。過去に探査機...NASAの小惑星探査機“サイキ”がイオンエンジンを始動！時速20万キロまで加速し小惑星“プシケ”への到着は2029年
系外惑星からの光を直接観測できる宇宙望遠鏡“ローマン・コロナグラフ”の準備完了！ 恒星の光を取り除く技術で第2の地球を発見へ
NASAのナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡には、恒星の光を遮りその光芒に隠された惑星を見ることができる“ローマン・コロナグラフ”という装置が搭載されます。この装置を用いた新しい観測技術を実証することで、地球外のハビタブル（生命が居住可能）な世界の探索への道を拓くのに役立ちます。この技術実証装置は、最近になって南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所（JPL）から、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターへ出荷。そこで2027年5月までの打ち上げに向けて、宇宙望遠鏡衛星に組み込まれる予定です。でも、この大陸をまたいでの旅の前に、ローマン・コロナグラフはエンジニアが“ダークホールを掘る”と呼ぶ、星の光を遮る能力の最も完全なテストを受けていました。宇宙では、この“ダー...系外惑星からの光を直接観測できる宇宙望遠鏡“ローマン・コロナグラフ”の準備完了！恒星の光を取り除く技術で第2の地球を発見へ
これで2例目！ 直径が木星ほどしかない超低温の赤色矮星を公転する地球サイズの惑星“SPECULOOS-3 b”を発見
今回の研究では、トランジット法で惑星を検出する望遠鏡ネットワークを用いて、直径が木星ほどしかない超低温の赤色矮星の周りを公転する地球サイズの惑星“SPECULOOS-3b”を発見しています。このタイプの星の周りに惑星が発見されたのは“トラピスト1”に続く2例目になります。“SPECULOOS-3b”は、主星に非常に近い軌道を回っているので、大気が存在する可能性は極めて低いようです。それでも、超低温矮星の性質を深く知ることや、生命の存在に適した惑星があるかどうかについても、より深く理解できる可能性があるようです。この研究は、ベルギー・リエージュ大学のMichaëlGillonさんを中心とする研究チームが進めています。サイズや質量が恒星としての下限に近い超低温矮星赤色矮星（※1）は、中心で水素の核融合反応が起...これで2例目！直径が木星ほどしかない超低温の赤色矮星を公転する地球サイズの惑星“SPECULOOS-3b”を発見
地球の双子星“金星”に似た系外惑星を発見！ 惑星が生命の存在に適した環境を持つための条件を探るカギになるかも
今回の研究では、すばる望遠鏡の赤外線分光器“IRD”などを用いた観測と、NASAのトランジット惑星探査衛星“TESS”を用いた観測との連携を通じて、地球からわずか40光年の位置に新たな系外惑星“グリーゼ12b”を発見。“グリーゼ12b”は、地球や金星と同程度の大きさを持ち、太陽よりも低温の恒星の周りを12.8日をかけて周回しています。“グリーゼ12b”が恒星から受け取る日射量が金星の場合と同程度なこと。また、大気が散逸せずに一定量残っている可能性があることから、“グリーゼ12b”はこれまでに発見された系外惑星と比べて、金星のような惑星の大気の特徴を調べるのに最も適した惑星と言えそうです。金星は地球の兄弟とも呼ばれる惑星ですが、金星が地球と異なり生命にとって過酷な環境になった原因は、大きな謎として残されてい...地球の双子星“金星”に似た系外惑星を発見！惑星が生命の存在に適した環境を持つための条件を探るカギになるかも
NASAとの協力拡大で火星探査車を2028年に打ち上げへ！ ロシアによるウクライナ侵攻で中止になっていたエクソマーズ2022
2024年5月16日のこと。ヨーロッパ宇宙機関とNASAは、ヨーロッパ宇宙機関の火星探査計画“エクソマーズ（ExoMars）”における、火星探査車“ロザリンド・フランクリン（RosalindFranklin）”のミッションに関する覚書に署名したことを発表しました。図1．火星表面で探査を行うヨーロッパ宇宙機関の火星探査車“ロザリンド・フランクリン”のイメージ図。（Credit:ESA/Mlabspace）“ロザリンド・フランクリン”は、かつて火星に存在していた、あるいは今でも存在するかもしれない、生命や生命の痕跡の探索を目的として開発された探査車です。放射線や厳しい温度環境から保護されているとみられる地下2メートルからサンプルを採取するためのドリルをはじめ、ラマン分光装置、赤外線ハイパースペクトルカメラ、有...NASAとの協力拡大で火星探査車を2028年に打ち上げへ！ロシアによるウクライナ侵攻で中止になっていたエクソマーズ2022
最も遠方の宇宙に合体しつつある超大質量ブラックホールを検出！ 超大質量ブラックホールは最初期の頃から銀河の進化と関係していた
国際的な天文学者チームは、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を用いて、宇宙誕生7億4000万年後の宇宙で2つの銀河と、その中心に位置する超大質量ブラックホール（※1）が合体しつつあることを発見しました。この発見は、これまでに検出されたブラックホール同士の合体として最も遠いもので、宇宙の初期に検出された初めての例になります。※1．超大質量ブラックホールは、太陽の数十万～数十億倍以上もの質量を持つブラックホール。ほぼ全ての銀河の中心には、このような大きなブラックホールが存在すると考えられている。ブラックホールの急成長“ZS7”と呼ばれる合体しつつある銀河のペアに存在るブラックホールの質量は、どちらも太陽の5000万倍ほど。ただ、一方のブラックホールは高密度のガスの中に埋もれているので、はっきりしたことは分かっていま...最も遠方の宇宙に合体しつつある超大質量ブラックホールを検出！超大質量ブラックホールは最初期の頃から銀河の進化と関係していた
生命活動に関連して放出される化学分子の存在を証明することは困難… 系外惑星“K2-18b”にジメチルスルフィド存在するのか
太陽以外の恒星の周りを公転する太陽系外惑星（系外惑星）の中には、地球のように適度な温度と豊富な液体の水を持つかもしれない惑星がいくつか見つかっています。その一つ“K2-18b”について、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による大気組成の観測の結果、豊富なメタンと二酸化炭素に加えて、生命活動と関連のあるバイオマーカーとして注目されている“ジメチルスルフィド”が見つかったと、2023年9月に発表された研究では報告されていました。でも、今回の研究では、この報告に否定的な結果でているんですねー本研究では、“K2-18b”模した惑星の大気をコンピュータでモデル化。シミュレーションにより熱や光によって生じる化学反応を再現してみると、この観測データを元にジメチルスルフィドを検出できたという先の研究結果は、怪しことが示されたそ...生命活動に関連して放出される化学分子の存在を証明することは困難…系外惑星“K2-18b”にジメチルスルフィド存在するのか
全体がマグマで覆われた惑星“TOI-6713.01”を発見！ 潮汐力と恒星からの放射による加熱
ある天体の近くを別の天体が公転している場合、潮汐力によって内部が過熱されて地質活動が活発になることがあります。そのような天体の一例が木星の衛星イオです。イオは、ほぼ常に複数の火山が噴火しているほど地質活動が活発です。今回の研究では、地球から約66光年離れた恒星“HD104067”について、NASAのトランジット惑星探査衛星“TESS”による観測データを分析。その結果、これまで見逃されていた3番目の惑星の候補を見つけています。今回見つかった惑星候補“TOI-6713.01”は、他の惑星からの潮汐力によって表面温度が最大約2400℃に加熱され、全体がマグマで覆われているようです。近くからは、まるで“スター・ウォーズ”に登場する惑星“ムスタファー”のように見えるそうです。さらに、近い将来には“TOI-6713....全体がマグマで覆われた惑星“TOI-6713.01”を発見！潮汐力と恒星からの放射による加熱
JAXAとヨーロッパ宇宙機関共同の水星探査ミッション“ベピコロンボ” 推進システムに十分な電力を供給できない不具合が発生
JAXAとヨーロッパ宇宙機関が共同で推進する水星探査ミッション“ベピコロンボ”で、不具合が発生していることが公表されました。発生している不具合は、電気推進システムがフルパワーで動作しないというものです。図1．水星に接近する“ベピコロンボ”のイメージ図。手前側に太陽電池アレイを備えた電気推進モジュール（イオンエンジン）が見えている。（Credit:spacecraft:ESA/ATGmedialab;Mercury:NASA/JPL）ラスターに利用できる十分な電力が供給できない問題“ベピコロンボ”は、JAXAとヨーロッパ宇宙機関のそれぞれの周回探査機で、水星の総合的な観測を行う日欧協力の大型ミッションです。周回探査機は、JAXAの水星磁気圏探査機“みお（MMO:MercuryMagnetosphericOr...JAXAとヨーロッパ宇宙機関共同の水星探査ミッション“ベピコロンボ”推進システムに十分な電力を供給できない不具合が発生
小惑星の衛星セラムに働く力から年齢を200～300万歳と予測！ コストが低く多くの小惑星に適用できる年齢推定方法
太陽系には無数に小惑星が存在していますが、実はその年齢を知ることは一般的に困難なんですねー小惑星の年齢は、表面にあるクレーターの密度が推定の大きな手掛かりとなります。ただ、この手法が使えるのは、探査機による接近観測が行われたほんの一握りの小惑星に限られてしまいます。今回の研究では、NASAの小惑星探査機“Lucy（ルーシー）”が接近観測を行った152830番小惑星ディンキネシュの衛星セラムについて、力学的なシミュレーションを通じて年齢推定を行っています。その結果、セラムの年齢はわずか200～300万歳で、相当に若いことが示されました。さらに、この年齢はクレーターの密度を元に推定された年齢と一致していたんですねー力学的な年齢推定は、望遠鏡などを用いた遠隔的な観測方法に適用できる手法です。このことから、無数に...小惑星の衛星セラムに働く力から年齢を200～300万歳と予測！コストが低く多くの小惑星に適用できる年齢推定方法
初期の火星では有機物は生命活動ではなく大気中の一酸化炭素から作られていた!? 生命探査における有機分子の由来特定に役立つかも
火星の堆積物中に含まれる有機物は、大気中の一酸化炭素（CO）から生成されたものがあるようです。火星の有機物は、異常な炭素の安定同位体比（※1)を持つことが知られていました。でも、その原因は不明だったんですねーそこで、本研究では大気中でCO2の光解離によって作られるCOが、この同位体異常を持つことを、室内実験と理論計算によって明らかにしています。さらに、このCOは還元的な初期火星大気中では、有機物となり堆積することも分かりました。研究チームでは、こうした実験結果を元にモデル計算を実施。すると、驚くべきことに、最大で大気中のCO2の20％が有機物として地表に堆積したことも分かりました。このような結果は、今後の火星探査に新しい展開をもたらすはずです。また、さらなる研究により、生命発生前の初期惑星環境で、どのよう...初期の火星では有機物は生命活動ではなく大気中の一酸化炭素から作られていた!?生命探査における有機分子の由来特定に役立つかも
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
「ブログリーダー」を活用して、モバライダーさんをフォローしませんか？
日本時間2024年6月9日未明のこと、アメリカの民間宇宙企業ヴァージン・ギャラクティック社（VirginGalactic）は、宇宙船スペースシップ2の2号機“VSSユニティ（VSSUnity）”による、同社7回目の商業宇宙飛行ミッション“Galactic07”を実施しました。6名のクルーを載せた“VSSユニティ”は、高度80キロ以上の宇宙空間（※1）へ到達した後に、無事地上へ帰還したことが同社から発表されています。※1．国際的には高度100キロ以上が宇宙と定義されているが、米空軍は高度80キロ以上と定義している。図1．“Galactic07”ミッションでロケット・モーターを点火して上昇する“VSSユニティ”。（Credit:VirginGalactic）ヴァージン・ギャラクティック社によると、空中発射母機...ヴァージン・ギャラクティックが宇宙船スペースシップ2による最後の宇宙飛行に成功！2026年からは新型宇宙船デルタ・クラスへ
地球から約16.2光年に位置する恒星“エリダヌス座40番星A”（※1）。この恒星は、2018年に太陽系外惑星“エリダヌス座40番星Ab”の発見が報告されたことで、SF作品“スタートレック”シリーズのファンの間で話題となりました。その理由は、主要なキャラクターを排出した異性種族“バルカン人”の出身惑星“バルカン星”が設定された星系だからでした。※1．異称として“HD26965”、“エリダヌス座オミクロン2星A（ο2EriA）”、“ケイドA（KeidA）などがある。”今回の研究では、“エリダヌス座40番星Ab”の存在について、新しい装置で得られた観測データを元に分析。その結果、惑星の存在を示すとされたシグナルは、実際には恒星活動によって発生したものであることを突き止めています。話題となったバルカン星かもしれな...スタートレックに登場するバルカン星は実在しない？検出した波長は恒星表面が脈動や振動することで生じるドップラー効果だった
りょうけん座RS星に代表されるフレア星で、公転周期が比較的短い、分離型の近接連星系“RSCVn型連星”。このRSCVn型連星が起こすフレア（※1）現象は、太陽フレアより桁違いに大きいことが知られていて、巨大フレアの発生メカニズムや周辺環境への影響を調べる上で重要な対象と言えます。※1．フレアは、恒星の外層大気で磁場に蓄積されたエネルギーが、突発的に解放される爆発現象。今回の研究では、国際宇宙ステーションに搭載された広範囲観測を得意とする全天X線監視装置“MAXI”（※2）と、詳細観測を得意とする高精度X線望遠鏡“NICER”（※3）を使用。この2つのX線観測装置を組み合わせることで、全天の“いつ”、“どこで”発生するか分からないフレア現象を、初期段階で発見し、詳細な観測を開始することに成功しています。※2...“いつ”、“どこで”発生するか分からない恒星フレア現象の観測に成功！2つのX線観測装置“MAXI”と“NICER”による全天監視と詳細観測
現役で噴火を起こしている活火山は、太陽系内では非常に珍しい存在です。地球以外で活火山が見つかっているのは木星の衛星イオのみ。兄弟星と呼ばれるほど地球と似ている金星では、直近の噴火に関する予備的な証拠が挙がっていたものの、決定的なものではありませんでした。今回の研究では、NASAが30年前以上に運用していた金星探査機“マゼラン”のレーダー画像を分析。噴火で生じた溶岩流の証拠を探索しています。その結果、1990年から1992年にかけて流出した溶岩流の可能性が高い地形の変化を、2つのエリアで発見しました。本研究は、直前に発表された別の研究と合わせて、金星の火山が直近でも活発に活動していて、それも1990年代という人間のタイムスパンでも、つい最近に噴火した可能性が高いことを示しています。この結果が正しければ、金星...金星は火山が活発に活動している3つ目の天体になる!?30年前の探査機がとらえたレーダー画像の比較で溶岩流の痕跡を発見
今回の研究では、天の川銀河の比較的静穏な領域で、異常に広い速度幅（※1）（約40kms-1）を持った分子雲（CO16.134-0.553）を発見しています。※1．速度幅とは、天体を構成するガスの運動に起因する、スペクトル線の周波数幅のこと。この分子雲は膨大な力学的パワーを有し、過去に強い衝撃波を受けた痕跡が見られました。にもかかわらず、明確なエネルギー供給源が付随していないんですねー過去の広域データを精査してみると、CO16.134-0.553がやや大きな分子ガスの膨張球殻状構造（シェル）の一部を構成すること、天の川銀河の当該領域には巨大な原子ガスの“空洞”が存在し、天の川銀河下方には長大な直線状“フィラメント（※2）”が存在していることが分かりました。※2．フィラメントは細長い空間構造のこと。これらの空...天の川銀河の円盤部を高速で通過した天体の痕跡を発見！初めて確認された見える天体を伴わない暗黒物質サブハロー
約6億年前の“エディアカラ紀（エディアカラン）”は、目に見える大きさの多細胞生物が発見されている最も古い時代として注目されています。でも、なぜエディアカラ紀に生物の身体が複雑化・大型化したのか、その理由はよく分かっていません。今回の研究では、エディアカラ紀の“地磁気”の強さに注目。調査の結果、エディアカラ紀の約2600万年の間、地磁気の強さは現在の10分の1以下、最小で約30分の1というかなり低い水準だったことが判明しました。最終的にこの出来事が、海水中の酸素濃度を増加させ、生物の進化を促した可能性があるようです。この研究は、ロチェスター大学のWentaoHuangさんたちの研究チームが進めています。図1．今回の研究により、エディアカラ紀の地球は地磁気が極端に弱かった可能性が示された。当時の生物にとって、...何がきっかけでエディアカラ紀の生物は複雑化・大型化したのか？地磁気が弱くなったことによる酸素濃度の上昇が生物を進化させた
宇宙において、非常に高度な文明が建造すると予測されているもの。その一つに、恒星から放出される全てのエネルギーを利用するための巨大な構造物“ダイソン球（Dysonsphere）”があります。今回の研究では、地球から比較的近い距離にある恒星約500万個を対象にダイソン球の探索を実施。その結果、ダイソン球の可能性を否定できない天体を7個見つけています。もちろん、現段階では単なる自然な天体である可能性の方がずっと高く、ダイソン球を実際に見つけた可能性は低いようです。それでも、この7個の天体はかなり変わった性質を持っているので、興味深い発見と言えます。この研究は、ウプサラ大学のErikZackrissonさんをリーダーとする“プロジェクト・ヘーパイストス（ProjectHephaistos）”が進めています。図1．...天の川銀河で高度な文明が作るダイソン球の候補を7個発見!?恒星から放たれるエネルギーを無駄なく活用する構造物は実在するのか
日本時間2024年6月6日、アメリカの民間宇宙企業スペースX（SpaceX）社は、開発中の新型ロケット“スターシップ（Starship）”による第4回飛行試験を実施しました。第1段の“スーパーヘビー（SuperHeavy）”は海上への軟着水に成功。第2弾の宇宙船“スターシップ（Starship）”本体は宇宙空間を飛行後、機体が一部破損しながらの大気圏再突入を経て海上への軟着水に成功しました。図1．スターシップは第4回飛行試験のため、アメリカ・テキサス州ボカチカにあるスペースX社の施設“スターベース（Starbase）”を離床。第1段に搭載された33基のラプターエンジンのうち1基が停止したが、スターシップは無事宇宙へ向かった。（Credit:SpaceX）“スターシップ”は、第1段の大型ロケット“スーパーヘ...スペースXの新型ロケット“スターシップ”が打ち上げ成功！多数のタイル消失やフラップ損傷でも大気圏再突入・軟着水を成功
5月30日のこと、三体問題に由来する“カオス軌道”をいくつも渡り歩いていく手法を考案し、地球-月の“円制限三体問題”の最小モデルである“ヒル方程式系”において、地球周回軌道から月周回軌道へ探査機が向かう場合、従来の軌道を上回る、高効率で短時間、なおかつ頑健な軌道を設計することに成功したことを、北海道大学と九州大学が共同で発表しました。本研究の成果は、北海道大学電子科学研究所の佐藤讓准教授、九州大学大学院工学研究院航空宇宙工学部門の坂東麻衣教授、同・大学工学部航空宇宙工学専攻の平岩尚樹大学院生、ブラジル・リオデジャネイロ連邦大学数学研究所のイザイア・ニゾリ博士たちの国際共同研究チームによるもの。詳細は、アメリカ物理学会が刊行する物理とその関連分野を扱う学際的な学術誌“PhysicalReviewResear...少ない燃料と短時間で月に到達できる軌道設計に成功！カオス軌道だと探査機の軌道が予想不可能になってしまうはずだけど…
太陽よりも数十倍重い星は、その一生の最期に超新星爆発（II型超新星爆発）を起こし、強大な重力を持つ中性子星やブラックホールなどのコンパクトな天体を残すと考えられています。でも、実際には、全く超新星爆発を起こさずにブラックホールへと崩壊する“完全崩壊（Completecollapse）”を起こす恒星もあると考えられています。今回の研究では、片方の恒星が完全崩壊に至った可能性が高いと言われている連星系“VFTS243”について、観測記録とモデル計算を照らし合わせることで、完全崩壊を起こしたという仮説が妥当かどうかを検証。その結果、“VFTS243”のブラックホールは超新星爆発の影響を受けていない、つまり完全崩壊を経験していると考えて妥当だとする結果が得られています。本研究結果は、実態がよく分かっていない超新星...連星系“VFTS243”のブラックホールは超新星爆発を伴わずに誕生していた!?太陽の約10倍の質量を持つ恒星が完全崩壊を起こす可能性
東京大学宇宙線研究所の渡慶次孝気特任研究員は、パリ高等師範学校物理学部門のVincentVennin主任研究員との共同研究において、初期宇宙の急激な加速膨張（インフレーション）（※1）の過程で、揺らぎ（※2）の量子的な振る舞いが私たちの宇宙を稀な確率で実現した結果、現在のような単純な姿が観測されるに至ったことを明らかにしています。このことは、初期宇宙の高エネルギー環境から理論的に期待される複雑な姿と、実際に観測されているその単純な姿、という両者の隔たりを自然な理論で解消する重要な成果と言えます。逆に、将来的な観測が宇宙の複雑な姿の痕跡をとらえた場合に、インフレーションの理論モデルを同定する大きな手掛かりを与えるものです。※1．インフレーションとは、宇宙が生まれた直後、1000兆分の1000兆分の1秒よりも...宇宙はいかにして理論的に期待される複雑な姿ではなく、観測から明らかになった単純な姿を獲得したのか
今回の研究では、原始ブラックホール生成に関係した大きな振幅を持った小さなスケールのゆらぎ同士が、量子論的にぶつかり合う効果を場の量子論に基づいて、初めて詳細に計算しています。その結果、小スケールに生成した大きなゆらぎが、宇宙マイクロ波背景放射（CMB）で観測されるような大スケールの揺らぎにも影響を及ぼすことを明らかにしました。太陽の数十倍の質量を持つブラックホールの起源やダークマターの起源を、原始ブラックホールによって説明できるほど大きなゆらぎを予言するモデルにおいては、宇宙マイクロ波背景放射の観測結果と矛盾するほど影響が大きいことから、大きな質量の原始ブラックホール生成のためには、より複雑なモデルを考えるか、全く別のメカニズムを考えなければならないことを示したことになります。この研究は、東京大学国際高等...原始ブラックホールの形成は実現するのか？より複雑なモデルを考えるか、全く別のメカニズムを考えていく必要があるようです
今回の研究では、球状星団（※1）の形成過程で、星の合体から超大質量星（※2）を経て中間質量ブラックホールが形成され得ることを、数値シミュレーションにより明らかにしています。※1．星団のうち数百万個以上の恒星が重力で集合し、概ね球状の形をとったもの。数百光年以内に数万個以上の恒星が密集している。※2．超大質量星は、太陽の数百倍から1万倍もの質量を持つ恒星。まだ、その存在について観測的な証拠はない。本研究では、新たに開発した計算手法により、世界で初めて球状星団の形成過程を、星一つ一つまで数値シミュレーションで再現。その結果、形成中の球状星団の中で星が次々と合体することによって、太陽の数千倍の質量を持つ超大質量星が形成され得ることが分かりました。さらに、星の進化の理論に基づいた計算によって、この超大質量星は後に...中間質量ブラックホールは球状星団の中で超大質量星から形成されている!?最先端のシミュレーションによって明らかになった形成過程
今回の研究では、地球から約1.8万光年彼方に位置するマイクロクエーサー“SS433”（※1）の相対論的ジェットに付随する分子雲（※2）から、近紫外線が放射されていることを発見しています。研究グループでは、近紫外線のアーカイブデータと“SS433”に付随する分子雲を比較することで、近紫外線の放射が“SS433”に一番近い分子雲だと特定。近紫外線の放射領域が、分子雲の広がりと一致しているとことを確認しています。さらに、分子輝線、遠赤外線のデータとの比較からは、近紫外線放射は分子雲の背後、“SS433”のジェットと分子雲の相互作用面から放射されていることを明らかにしました。この紫外線放射が分子雲や分子雲中の星間ダストを暖め、暖められた星間ダストが遠赤外線で再放射していることも突き止めています。この結果は、宇宙線...マイクロクエーサー“SS433”に付随する分子雲から近紫外線放射を発見！分子雲とジェットの直接相互作用
現地時間5月22日のこと、NASAは小惑星探査機“サイキ（Psyche）”のイオンエンジン始動を発表しました。2023年10月に打ち上げられた“サイキ”の目的は、火星と木星の間に広がる小惑星帯を公転する小惑星“16Psyche（プシケ）”の周回探査。このミッションは、“ディスカバリー計画”14番目として2017年に選定されました。図1．小惑星探査機“サイキ”は打ち上げ後に約6年間をかけて小惑星“プシケ”へ向かう。小惑星“プシケ”に到着するのは2029年8月の予定。（Credit:NASA/JPL–Caltech/ASU）小惑星“プシケ”は、鉄やニッケルといった金属を豊富に含む“M型小惑星”に分類されています。その正体は初期の太陽系で形成された原始惑星のコア（核）ではないかと予想されてきました。過去に探査機...NASAの小惑星探査機“サイキ”がイオンエンジンを始動！時速20万キロまで加速し小惑星“プシケ”への到着は2029年
NASAのナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡には、恒星の光を遮りその光芒に隠された惑星を見ることができる“ローマン・コロナグラフ”という装置が搭載されます。この装置を用いた新しい観測技術を実証することで、地球外のハビタブル（生命が居住可能）な世界の探索への道を拓くのに役立ちます。この技術実証装置は、最近になって南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所（JPL）から、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターへ出荷。そこで2027年5月までの打ち上げに向けて、宇宙望遠鏡衛星に組み込まれる予定です。でも、この大陸をまたいでの旅の前に、ローマン・コロナグラフはエンジニアが“ダークホールを掘る”と呼ぶ、星の光を遮る能力の最も完全なテストを受けていました。宇宙では、この“ダー...系外惑星からの光を直接観測できる宇宙望遠鏡“ローマン・コロナグラフ”の準備完了！恒星の光を取り除く技術で第2の地球を発見へ
今回の研究では、トランジット法で惑星を検出する望遠鏡ネットワークを用いて、直径が木星ほどしかない超低温の赤色矮星の周りを公転する地球サイズの惑星“SPECULOOS-3b”を発見しています。このタイプの星の周りに惑星が発見されたのは“トラピスト1”に続く2例目になります。“SPECULOOS-3b”は、主星に非常に近い軌道を回っているので、大気が存在する可能性は極めて低いようです。それでも、超低温矮星の性質を深く知ることや、生命の存在に適した惑星があるかどうかについても、より深く理解できる可能性があるようです。この研究は、ベルギー・リエージュ大学のMichaëlGillonさんを中心とする研究チームが進めています。サイズや質量が恒星としての下限に近い超低温矮星赤色矮星（※1）は、中心で水素の核融合反応が起...これで2例目！直径が木星ほどしかない超低温の赤色矮星を公転する地球サイズの惑星“SPECULOOS-3b”を発見
今回の研究では、すばる望遠鏡の赤外線分光器“IRD”などを用いた観測と、NASAのトランジット惑星探査衛星“TESS”を用いた観測との連携を通じて、地球からわずか40光年の位置に新たな系外惑星“グリーゼ12b”を発見。“グリーゼ12b”は、地球や金星と同程度の大きさを持ち、太陽よりも低温の恒星の周りを12.8日をかけて周回しています。“グリーゼ12b”が恒星から受け取る日射量が金星の場合と同程度なこと。また、大気が散逸せずに一定量残っている可能性があることから、“グリーゼ12b”はこれまでに発見された系外惑星と比べて、金星のような惑星の大気の特徴を調べるのに最も適した惑星と言えそうです。金星は地球の兄弟とも呼ばれる惑星ですが、金星が地球と異なり生命にとって過酷な環境になった原因は、大きな謎として残されてい...地球の双子星“金星”に似た系外惑星を発見！惑星が生命の存在に適した環境を持つための条件を探るカギになるかも
2024年5月16日のこと。ヨーロッパ宇宙機関とNASAは、ヨーロッパ宇宙機関の火星探査計画“エクソマーズ（ExoMars）”における、火星探査車“ロザリンド・フランクリン（RosalindFranklin）”のミッションに関する覚書に署名したことを発表しました。図1．火星表面で探査を行うヨーロッパ宇宙機関の火星探査車“ロザリンド・フランクリン”のイメージ図。（Credit:ESA/Mlabspace）“ロザリンド・フランクリン”は、かつて火星に存在していた、あるいは今でも存在するかもしれない、生命や生命の痕跡の探索を目的として開発された探査車です。放射線や厳しい温度環境から保護されているとみられる地下2メートルからサンプルを採取するためのドリルをはじめ、ラマン分光装置、赤外線ハイパースペクトルカメラ、有...NASAとの協力拡大で火星探査車を2028年に打ち上げへ！ロシアによるウクライナ侵攻で中止になっていたエクソマーズ2022
国際的な天文学者チームは、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を用いて、宇宙誕生7億4000万年後の宇宙で2つの銀河と、その中心に位置する超大質量ブラックホール（※1）が合体しつつあることを発見しました。この発見は、これまでに検出されたブラックホール同士の合体として最も遠いもので、宇宙の初期に検出された初めての例になります。※1．超大質量ブラックホールは、太陽の数十万～数十億倍以上もの質量を持つブラックホール。ほぼ全ての銀河の中心には、このような大きなブラックホールが存在すると考えられている。ブラックホールの急成長“ZS7”と呼ばれる合体しつつある銀河のペアに存在るブラックホールの質量は、どちらも太陽の5000万倍ほど。ただ、一方のブラックホールは高密度のガスの中に埋もれているので、はっきりしたことは分かっていま...最も遠方の宇宙に合体しつつある超大質量ブラックホールを検出！超大質量ブラックホールは最初期の頃から銀河の進化と関係していた
今回の研究では、野辺山45メートル電波望遠鏡を用いて、天の川の“わし座”と“たて座”の境界付近にある赤外線バブル“N49”に対して、アンモニア分子“NH3”の広域観測を実施しています。この研究は、名古屋市科学館の河野樹人学芸員、鹿児島大学、ノースウェスト大学（南アフリカ）、国立天文台、名古屋大学などのメンバーからなる国際研究チームが進めています。解析の結果、この領域で3つのアンモニアガスの塊“クランプ”を検出し、分子ガスの温度分布を得ることに成功。その中でも、特に中央のクランプで温度上昇がみられることが明らかになりした。この温度上昇は何を意味しているのでしょうか。ひょっとすると、ガス塊に埋もれた生まれたての重たい星によって、周囲の分子ガスが暖められている現場を見ているのかもしれません。赤外線バブルの中心に...アンモニア分子の広域観測で発見！生まれたての若い大質量星によって周囲の分子ガス雲が暖められている現場
ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による観測で、太陽系外惑星“グリーゼ486b”に水蒸気が検出されたとする研究成果が発表されました。水蒸気の検出が示しているのは、岩石惑星である“グリーゼ486b”に大気が存在する可能性です。ただ、別の可能性もあるので結論は出ておらず、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡によるさらなる観測が必要なようですよ。今回の研究を進めているのは、アリゾナ大学のSarahMoranさんたちの研究チームです。太陽系外惑星“グリーゼ486b”（手前）と赤色矮星“グリーゼ486”（奥）のイメージ図。（Credit:NASA,ESA,CSA,JosephOlmsted(STScI),LeahHustak(STScI)）赤色矮星の近くを公転するスーパーアース“グリーゼ486b”は、おとめ座の方向約26光年彼方...気になる大気の存在は？ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡がスーパーアースの観測で水蒸気を検出！
夏が近づいてくると、紫外線による日焼けを気にする人が多くなりますよね。それは、紫外線が生命にとって有害であり、日焼けは紫外線が皮膚の細胞にダメージを与えたことの現れと言えるからです。さらに、紫外線は細胞の奥深くへと達してDNAを損傷する可能性もあります。太陽からの紫外線の多くは大気中のオゾン層に遮られているので、地球上の生命はオゾン層に守られていると言われています。このため、地球のような岩石惑星を対象とした系外惑星探査では、大気中に存在するオゾンの含有量が、複雑な生命の居住可能性を判断するうえで重要な条件になっているんですねー紫外線は地球大気中のオゾンの「生成と破壊」の両方に関わっている惑星がオゾン層を形成するために、主星である恒星はどのような性質（化学組成）を持つ必要があるのでしょうか？この疑問を解くた...金属量が少ない恒星を公転する惑星は、生命の出現には好条件？
銀河で生まれた星の一部は超新星爆発を起こして、その残骸を膨大なエネルギーとともに銀河の外へ放出します。でも、この残骸は再び銀河へと舞い戻り、次世代の星の新たな糧にもなるんですねー今回の研究では、すばる望遠鏡とケック望遠鏡を用いて、この星の輪廻転生を通して成長する巨大銀河の様子をとらえることに初めて成功したそうで。星屑を再利用しながら成長し続ける巨大銀河のイメージ図。超新星爆発やブラックホールの活動によって銀河の外へ放出された星の残骸が再び銀河内部へ送り返されることで、爆発的な星形成が絶えず維持され、より大きな銀河へ成長することを手助けする。背景はマウナケア山頂域に並ぶ、すばる望遠鏡とケック望遠鏡。（Credit:精華大学/NAOJ）太古の宇宙で見つかる銀河はどうやって成長を持続しているのか宇宙の大規模構造...太古の宇宙で見つかる巨大銀河も星屑を再利用して成長を続けている
白色矮星が引き起こす超新星爆発“Ia型超新星”から放射される電波が初めて観測されました。さらに、明らかになったのは、この白色矮星の伴星がヘリウムに富む恒星だったこと。このことは、白色矮星が爆発に至るまでの全体像を理解するうえで、大変重要な知見になるそうです。白色矮星が引き起こす超新星爆発“Ia型超新星”白色矮星は、超新星爆発を起こさない比較的軽い恒星（質量は太陽の8倍以下）が、赤色巨星の段階を経て進化した姿だとされている天体です。赤色巨星に進化した恒星は、周囲の宇宙空間に外層からガスを放出して質量を失っていき、その後に残るコア（中心核）が白色矮星になると考えられています。一般的な白色矮星は直径こそ地球と同程度ですが、質量は太陽の4分の3程度もあるとされる高密度な天体です。誕生当初の白色矮星の表面温度は10...ヘリウム星からの質量降着で引き起こされた“Ia型超新星”からの電波を初検出
約90光年彼方の赤色矮星で3つ目の惑星“LP791-18d”が見つかりました。観測を進めて分かってきたのは、“LP791-18d”は周りの惑星や恒星の影響で活発な火山活動が起こっている可能性があること。これまで、地球以外で高温の活火山があることが知られている天体は木星の衛星イオでした。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、マグマの温度は1000度以上あります。そこからは硫黄を含むガスが放出されているようです。それでは、“LP791-18d”は、どのような環境を持った惑星なのでしょうか？“LP791-18d”はハビタブルゾーンの内側境界付近にあり、地球のように大気を保持している可能性もあるので、今後重要な惑星大気観測のターゲットになり得ると考え...潮汐力により加熱された系外惑星“LP791-18d”には火山活動はあるのか？ハビタブルゾーンに位置する地球サイズの惑星を発見
地震活動から見えてくる月の内部構造火山やプレート運動などは存在せず、地質学的には死んだ天体のように見える地球唯一の衛星。その“月”の内部構造は惑星科学における長年の謎になっているんですねー20世紀前半までは、月の内部は地球のような層ごとに分かれた構造をしているのか、それとも火星の衛星フォボスやダイモスのように均質な構造をしているのかも分かっていませんでした。この謎に大きな進展があったのは、NASAのアポロ計画によって月面に地震計が設置されてからでした。地震波の性質（速度、屈折角、減衰の度合いなど）は、通過する物質の性質（密度、温度、固体か液体かなど）によって変化することが知られていて、地球の内部構造は地震波の観測を通して推定されています。月にも“月震”と呼ばれる地震活動があることが地震計の設置により判明し...月の中心部には、ほぼ純粋な金属でできた固体の“核”がある！過去の大規模なマントル転倒の証拠も見つかった？
重力を介してのみ間接的に存在を知ることができる物質宇宙には非常にたくさんの恒星が集まった銀河が無数に存在しています。その多くは回転していますが、銀河が銀河としてこの宇宙に存在している以上、銀河の回転速度は重力で恒星を引き留められる限界の速度以下のはずです。ところが、銀河の回転速度を実際に調べてみると、恒星の数を元に銀河の質量から推定される重力では、恒星を引き留めることができないほどの高速で回転していることが分かってきます。この結果は何を意味しているのでしょうか？それは、光などの電磁波では観測することができず、重力を介してのみ間接的に存在を知ることができる“暗黒物質（ダークマター）”の存在なんですねー理論上、その量は電磁波で観測できる普通の物質の4倍以上もあることになっています。暗黒物質の正体は現在でも不明...暗黒物質は電子よりもはるかに軽い粒子でできている？重力レンズ効果による像を再現して分かったこと
今回の研究では、アルマ望遠鏡を用いて地球から約19万光年の彼方に位置する矮小銀河“小マゼラン雲”において、“ホットコア”と呼ばれる生まれたばかりの星を包み込む分子の雲を世界で初めて発見しました。ヘリウムより重い元素（炭素、窒素、酸素など）は、恒星内部の核融合反応により長い時間をかけて合成されるので、宇宙が誕生したばかりの頃には、ほとんど存在していませんでした。このような重い元素の少ない環境における星形成や、それに伴う物質の化学進化の様子は未だに多くの謎に包まれているんですねー小マゼラン雲は重い元素が少なく、今から約100億年前の環境に類似しているので、昔の宇宙の物質進化を研究するための良い実験場といえます。今回の研究で発見された小マゼラン雲のホットコアは、通常の環境のホットコアと比べて、複雑な有機分子がは...遥か昔の宇宙における物質の化学進化に迫る！小マゼラン雲にホットコアを初検出
土星に代表されるように、太陽系の天体のいくつかは環をもっています。当初、知られていた輪を持つ天体は木星、土星、天王星、海王星など4つの巨大天体のみ。なので、天体が環を持つにはある程度の大きさが必要だと考えられてきました。それが、2014年に小惑星カリクローで環が発見されたのを皮切りに、現在ではキロンとハウメア、そしてクワオアーでも環が発見されているんですねーただ、キロンの環の存在には議論があり、存在しないという否定的な意見もあったりします。このため、太陽系内で7番目ないし8番目に発見されたのが、クワオアーの環になります。クワオアーの環は2023年2月の論文で発表されたばかりで、2018年から2021年にかけて得られた観測データの分析で判明しています。細く暗い環を星食で見つける小さな天体の環は極めて細く暗い...小惑星“クワオアー”に2本目の環を発見！両方ともロシュ限界の外側なのに衛星が形成されない訳は？
今回の研究では、巨大天体衝突によって生じる、深いマグマオーシャン中で生成する3価鉄の量を決める実験を実施。実験では、地球マントルと同等の試料を超高圧で融解させています。これにより、巨大天体衝突によって生じる深いマグマオーシャン中で生成される3価鉄の量を決めることに成功しています。この結果により、地質記録から示唆されている、40億年前より以前（冥王代）の非常に酸化的な上部マントルを定量的に説明することができました。冥王代は地球誕生から約40億年前までの約5億年間を指す。この時期に大気や海洋が形成され、生命が誕生したと考えられている。また、この時期に形成年代を示す岩石をはじめとした地質記録はほとんど存在しない。また、当時の火山ガス組成は二酸化炭素や二酸化硫黄が主体で、原始生命にとって非常に過酷な表層環境を形成...形成直後の地球表層は原始生命に過酷な環境だった！初期地球マントルの大酸化イベントを超高圧実験で再現して分かったこと
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
