宇宙のはなしと、ときどきツーリング

銀河団同士の衝突ではダークマターが通常の物質よりも先に飛び出している！ 衝突の際に受ける衝撃や乱流が影響しているようです

今回の研究では、地球から数十億光年離れた場所にある、それぞれ数千の銀河を含む銀河団同士の衝突を解き明かしています。分かってきたのは、2つの巨大な銀河団の衝突により、そこに含まれる膨大な量のダークマターの雲が、通常の物質から切り離される様子でした。ダークマターは、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物質。目に見える物質と重力的な相互作用をしますが、光では相互作用しないんですねー衝突の様子からは、ダークマターが通常の物質より先に飛び出していたことが分かっています。本観測は、ダークマターと通所の物質の速度のデカップリングを直接調べた初めてのものになります。この研究は、カリフォルニア工科大学の物理学研究教授EmilyM.Silichさんを中心とする研究チームが進め...銀河団同士の衝突ではダークマターが通常の物質よりも先に飛び出している！衝突の際に受ける衝撃や乱流が影響しているようです

2024/07/30 18:11

天王星の衛星アリエルの炭酸塩は隠された海の存在を示唆!? ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡で明らかになる氷衛星の多様性と複雑さ

ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による最近の観測は、天王星の衛星アリエルの表面組成に関する貴重な情報がもたらされています。分光観測のデータが示しているのは、水の氷と非晶質炭素の混合物に加えて、豊富な二酸化炭素（CO2）の氷の存在。特に、アリエルの軌道運動方向から常に背を向けている“後半球”に、これらは顕著に集中していました。この発見は、太陽からの距離を考えると興味深いもの。それは、太陽から遠く離れ極寒環境と言われる天王星系でさえ、CO2は容易に昇華して宇宙空間に逃げてしまうからです。そこで、考えられるのは、何かがアリエルの表面に二酸化炭素を供給しているということです。アリエルの表面と天王星の磁気圏の荷電粒子との間の相互作用が、電離放射線によって分子が分解される放射線分解と呼ばれるプロセスを通じて、二酸化炭素を...天王星の衛星アリエルの炭酸塩は隠された海の存在を示唆!?ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡で明らかになる氷衛星の多様性と複雑さ

2024/07/28 11:28

超大質量ブラックホールの合体におけるダークマターの役割を解明！ 最終パーセク問題も解明へ

広大な宇宙の広がりの中で、天体物理学者は長い間、最も魅力的で謎めいた現象のいくつかを理解しようと努めてきました。その中でも特に興味深いのは、超大質量ブラックホールの合体です。このイベントは、時空の構造そのものに伝播する重力波として知られる“時空のさざ波”を生み出す、驚くべきエネルギーの事象と言えます。その超大質量ブラックホールは、私たちの太陽の何十億倍もの質量を持っていて、ほとんどの銀河の中心に存在すると考えられています。そして、超大質量ブラックホールの活動は、銀河の進化と成長を形づくる上で重要な役割を果たしています。近年の天体物理学における大きな進歩は、周波数が非常に低く、宇宙のあらゆる方向から伝わる重力波“背景重力波”の検出でした。この信号の発生源の一つに、合体する超大質量ブラックホールのペアから発生...超大質量ブラックホールの合体におけるダークマターの役割を解明！最終パーセク問題も解明へ

2024/07/27 09:29

“ホットサターン”に水蒸気が存在する証拠を発見！ 異常に大きなコアを持つ系外惑星の大気は酸素が豊富な環境なのかも

今回の研究では、系外惑星“HD149026b”の大気中に水蒸気（H2O）が存在する証拠を発見しています。この系外惑星は、地球から約250光年彼方のヘルクレス座に位置し、土星とほぼ同じ大きさの高温ガス惑星なので“ホットサターン”に分類されています。さらに興味深いのは、“HD149026b”が地球の約110倍という異常に大きなコアを持っていること。いくつかの理論的なシナリオが提唱されていますが、この惑星の大気の観測を続けることで、これらの理論のいずれかを支持する、あるいは新た理論を示唆する可能性もあります。この研究は、東京大学の大学院生SayyedAliRafiさんを中心とする研究チームが進めています。本研究の成果は、2024年7月付でアメリカの科学雑誌“TheAstronomicalJournal”に“Ev...“ホットサターン”に水蒸気が存在する証拠を発見！異常に大きなコアを持つ系外惑星の大気は酸素が豊富な環境なのかも

2024/07/24 19:46

なぜ、球状星団“テルザン5”では多くのパルサーが見つかるのか？ 星同士の相互作用が頻繁に起こる密度が高い領域が原因かも

天の川銀河の中心部“いて座”の方向に位置する球状星団“テルザン5”は、数十万個もの星々が密集する天体です。この星団には、パルサーと呼ばれる特殊な中性子星が多数存在することが知られているんですねーパルサーは、太陽よりも数十倍重い星が、その一生の最期に超新星爆発（II型超新星爆発）を起こすことで残される、強大な重力を持つ高密度な天体。中性子星の中でも、規則正しいパルス状の可視光線や電波が観測される“天然の発振器”と言える天体です。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、パルサーと呼ばれています。パルス状の信号が観測されるのは、パルサーからビーム状に放射されている電磁波の向きが、自転とともに変化しているからだと考えられています。今回の研究では、球状星...なぜ、球状星団“テルザン5”では多くのパルサーが見つかるのか？星同士の相互作用が頻繁に起こる密度が高い領域が原因かも

2024/07/23 17:21

太陽のような恒星を周回する中性子星を発見！ 非常に珍しい組み合わせの連星が21組も… 気になるのは超新星爆発による影響

天の川銀河にある恒星の約半数は、2個以上の星が互いを回り合う“連星系”として生まれることが知られていて、これまでに見つかっている太陽系外惑星でも、2個以上の太陽を持つものはいくつも存在しています。私たちの太陽は一匹狼ですが、太陽のような多くの恒星が似たような恒星の周りを回っているのがよく見られるんですねーブラックホールも、しばしば互いの周りを回っていることがあります。その中で非常に珍しい組み合わせの一つが、太陽のような恒星と中性子星と呼ばれる死んだ恒星の組み合わせです。今回の研究では、太陽のような恒星の周りを公転している21個の中性子星らしきものを見つけています。中性子星は、太陽よりも数十倍重い星が、その一生の最期に超新星爆発（II型超新星爆発）を起こすことで残される、強大な重力を持つ天体。単体では非常に...太陽のような恒星を周回する中性子星を発見！非常に珍しい組み合わせの連星が21組も…気になるのは超新星爆発による影響

2024/07/22 17:50

天の川銀河の中心部に中間質量ブラックホールを発見！ 初期宇宙における超大質量ブラックホールの形成過程の解明へ

近年、天文学の分野において、銀河中心部における中間質量ブラックホールの発見が相次いでいます。これらの発見は、宇宙の進化、特に初期宇宙における超大質量ブラックホールの形成過程を解明する上で、極めて重要な意味を持つと考えられているんですねー今回、研究チームは、天の川銀河の中心に位置する超大質量ブラックホール“いて座A*（いてざエースター）”のすぐ近くにある星団の研究において、別の中間質量ブラックホールの兆候を発見しています。中間質量ブラックホールは膨大な研究努力にもかかわらず、これまでに全宇宙で約10個しか見つかっていませんでした。その中間質量ブラックホールは、ビッグバンの直後に形成されたと考えられていて、合体することで超大質量ブラックホールの“種”の役割を果たします。このことから、中間質量ブラックホールは、...天の川銀河の中心部に中間質量ブラックホールを発見！初期宇宙における超大質量ブラックホールの形成過程の解明へ

2024/07/21 15:33

地球外生命の痕跡は木星の衛星エウロパと土星の衛星エンケラドスの表面付近で生き延びている可能性があるようです

木星の衛星エウロパと土星の衛星エンケラドスは、氷の外殻の下に海が存在していると考えられている天体です。そして、その地下の海には生命の存在が期待されているんですねー今回の実験が示唆しているのは、これらの海が生命を支えているのであれば、有機分子（アミノ酸、核酸など）の形でその生命の痕跡が、これらの惑星の過酷な放射線にもかかわらず、表面の氷のすぐ下で生き残ることができることでした。もし、無人探査機が生命の兆候を探すためにこれらの衛星に送られれば、放射線によって変形したり破壊されたりしても生き延びたアミノ酸を見つけるために、それほど深く掘り下げる必要ないようです。今回の実験に基づくと、エウロパでのアミノ酸の安全なサンプリング深度は、隕石の衝突によって表面があまり乱されていない領域の後半球（木星を周回するエウロパの...地球外生命の痕跡は木星の衛星エウロパと土星の衛星エンケラドスの表面付近で生き延びている可能性があるようです

2024/07/20 21:55

ホットジュピターは高偏心移動によって形成される？ これまでに発見されたどの惑星の軌道よりも離心率が大きいガス惑星を発見

木星ほどの質量を持つガス惑星が、主星の恒星から極めて近い軌道（わずか0.015～0.5au程度：1天文単位auは太陽～地球間の平均距離）を、高速かつ非常に短い周期（わずか数日）で公転する天体があります。主星のすぐそばを公転し表面温度が非常に高温になるので、灼熱の木星型惑星“ホットジュピター”と呼ばれていて、系外惑星の発見初期に多く見つかっていました。ちなみに、太陽系最大の惑星である木星は、太陽の周りを約4000日かけて公転しています。同じようなガス惑星なのに、如何にホットジュピターの公転周期が短いのかが分かりますね。これまでの研究から、ホットジュピターは当初から高温の環境にはなく、“コールドジュピター”として、より寒冷で遠い場所で形成されたのではないかと考えられています。でも、どのようにして現在観測されて...ホットジュピターは高偏心移動によって形成される？これまでに発見されたどの惑星の軌道よりも離心率が大きいガス惑星を発見

2024/07/19 17:07

ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡が明かす褐色矮星の嵐と複雑な大気構造

褐色矮星は、木星のような巨大ガス惑星と太陽のような恒星との中間的な性質を持つ天体で、その性質が注目されてきました。“WISE1049AB”は地球から最も近い褐色矮星の連星系で、その近さと明るさから、褐色矮星の詳細な研究に最適な天体として知らています。今回の研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡の近赤外線分光装置“NIRSpec”と中間赤外線観測装置“MIRI”を用いて“WISE1049AB”を観測。“WISE1049AB”の大気組成、時間変動、およびそれらの波長依存性を詳細に調査しています。本研究により、褐色矮星の大気機構や天候に関する理解は飛躍的に進歩しました。今後、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による更なる観測や、より高度な大気モデルを用いた解析により、褐色矮星の気象条件と大気機構の理解が飛躍的に進むこ...ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡が明かす褐色矮星の嵐と複雑な大気構造

2024/07/18 17:08

天の川銀河最大の球状星団“オメガ星団”の中心部に中間質量ブラックホールの強力な証拠 太陽の8200倍の質量を持つようです

今回の研究では、20年以上にわたるハッブル宇宙望遠鏡の観測データから、天の川銀河最大の球状星団“オメガ星団”の中心に、太陽の8200倍の質量を持つ中間質量ブラックボールが存在する強力な証拠が発見しています。この発見は、ブラックホールの進化におけるミッシングリンクと考えられている中間質量ブラックホールの形成と成長に関する重要な手掛かりとなるはずです。この研究は、マックス・プランク天文学研究所のNadineNeumayerさんたちの研究チームが進めています。図1．今回の研究では、ハッブル宇宙望遠鏡が20年以上に渡って撮影した500枚以上のオメガ星団の画像データが使用。天の川銀河最大の球状星団“オメガ星団”の最も内側にある7つの高速で動く星を検出している。これらの恒星は、中間質量ブラックホールの存在を示す有力な...天の川銀河最大の球状星団“オメガ星団”の中心部に中間質量ブラックホールの強力な証拠太陽の8200倍の質量を持つようです

2024/07/12 20:33

ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による観測が示唆 表面に液体の水が存在する可能性のある居住可能な氷の系外惑星

くじら座の方向約48光年彼方に位置する“LHS11140”は、太陽の約5分の1の質量を持つ赤色矮星です。この赤色矮星“LHS1140”のハビタブルゾーン内を公転しているのが、“LHS1140b”という興味深い系外惑星です。この惑星は、その大きさから、当初はミニネプチューン、つまり水素を主成分とする厚い大気の層を持つガス惑星だと考えられていました。でも、近年の観測により、“LHS1140b”はミニネプチューンではなく、岩石や水に富むスーパーアースの可能性が高まってきたんですねーそして、2023年12月に行われたジェームズウェッブ宇宙望遠鏡を用いた観測により、“LHS1140b”の質量と半径がより正確に測定され、その組成に関する重要な情報が得られました。ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による観測から示唆されたのは...ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による観測が示唆表面に液体の水が存在する可能性のある居住可能な氷の系外惑星

2024/07/11 17:20

【三大流星群】夏の風物詩“ペルセウス座流星群”が今年もやってくる！ 2024年の見頃はいつ？ どの方角を見ればいいの？

“ペルセウス座流星群”は、12月の“ふたご座流星群”や1月の“しぶんぎ座流星群”と共に三大流星群と呼ばれていて、年間でも1，2を争う流星数を誇っています。2024年の“ペルセウス座流星群”の活動が最も活発になる“極大”を迎えるのは、8月12日（月）23時頃と予想されています。なので、多くの流星が見れそうなのは、12日深夜から13日未明にかけてになります。11日から13日にかけての3夜でも普段よりも多くの流星が見れそうです。いずれの夜も、21時頃から流星が出現し始め、夜半を過ぎて薄明に近づくにつれて流星の数が多くなることが予想されています。予想極大時刻の12日23時頃は、それなりに多めの流星が見られそうです。ただ、放射点がまだ低く、空の暗い場所で観察した場合の流星数は、1時間当たり25個程度…最も多く流星が...【三大流星群】夏の風物詩“ペルセウス座流星群”が今年もやってくる！2024年の見頃はいつ？どの方角を見ればいいの？

2024/07/10 18:19

宇宙にジュエルリングを発見！ ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡が見つけたのは重力レンズ効果を受けて明るく輝くクエーサーだった

宇宙で輝くジュエルリング（宝石の指環）をジェームズウェッブ宇宙望遠鏡がとらえました。その正体は、地球から約60億光年彼方に位置するクレーター座にあるクエーサー“RXJ1131-1231”。前景銀河による重力レンズ効果で、“RXJ1131-1231”の像は明るく弧状に歪み、さらに4つの像が分離して観測されています。図1．ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡がとらえた宇宙で輝くジュエルリング（宝石の指環）。前景銀河による重力レンズ効果で、クエーサー“RXJ1131-1231”の像は明るく弧状に歪み、さらに4つの像が分離して観測されている。（Credit:ESA/Webb,NASA&CSA,A.Nierenberg）天然の拡大鏡“重力レンズ効果”重力レンズ効果は、アインシュタインの一般相対性理論によって予測された現象で...宇宙にジュエルリングを発見！ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡が見つけたのは重力レンズ効果を受けて明るく輝くクエーサーだった

2024/07/09 17:19

ナノヘルツ重力波が重力場によって曲げられる現象“解析レンズ効果”を用いた宇宙の膨張速度“ハッブル定数”の決定

近年のパルサータイミングアレイ（PTA）によるナノヘルツ重力波の発見は、基礎科学に新たな可能性をもたらしました。今回の研究では、この発見に基づき、重力波の解析レンズ効果を利用した宇宙膨張の精密測定の可能性、特にハッブル定数測定への応用についてです。この研究は、トロント大学大学のDylanL.Jowさん、Ue-LiPenさんの研究チームが進めています。光や重力波などの波が重力場によって曲げられる現象解析レンズ効果とは、光や重力波などの波が、天体などの重力場によって曲げられる現象です。特に、波長がレンズ天体のサイズと同程度か、それ以上の場合は、幾何光学的なレンズ効果ではなく、解析レンズ効果が支配的となります。パルサータイミングアレイで観測されるナノヘルツ重力波は、波長が約1パーセクと非常に長いので、銀河円盤の...ナノヘルツ重力波が重力場によって曲げられる現象“解析レンズ効果”を用いた宇宙の膨張速度“ハッブル定数”の決定

2024/07/08 17:46

衝撃波による加熱はどのようにして起こるのか？ 宇宙で最もエネルギーの高い現象の一つ銀河団合体を観測

宇宙は、銀河、星、ガス、そして目に見えないダークマターが複雑に絡み合い、重力によって支配された広大な空間です。その中で銀河団は、最大で数千もの銀河が集まり、高温のプラズマに包まれ、巨大なダークマターのハローに囲まれた、宇宙最大の構造物として知られています。この銀河団の形成と進化は、宇宙の構造形成と進化を理解する上で重要なカギを握っていると言えます。銀河団は、静的な存在ではなく、絶えず進化し、互いに影響を及ぼし合っています。その進化において、特に重要な役割を果たすのが、銀河団同士の合体です。銀河団の合体は、ビッグバン以来、宇宙で最もエネルギーの高い現象の一つで、莫大な量のエネルギーを開放し、銀河団の構造と進化に劇的な変化をもたらします。銀河団の合体が起こると、銀河団内媒体（ICM）と呼ばれる、銀河団内の銀河...衝撃波による加熱はどのようにして起こるのか？宇宙で最もエネルギーの高い現象の一つ銀河団合体を観測

2024/07/06 16:59

133億光年彼方の銀河“SPT0615-JD1”内に5つの若い星団を発見！ 宇宙再電離時代に高密度で大規模な星団が形成されていた

私たちの天の川銀河には、何十億年もの間、自らの重力で集団を保ちながら生き延びてきた星団“球状星団”（※1）があります。※1．恒星の集まり。特に、恒星同士の重力で集団を保つ星団を自己重力星団と呼ぶ。今回見つかった5つの星団は自己重力星団だということが分かった。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を球状星団と呼ぶ。数百光年以内に数万個以上の恒星が密集している。球状星団は、宇宙初期に生まれた、いわば化石のような天体だと考えられています。でも、いつどこで形成されたのかは、未だに良く分かっていませんでした。今回の研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡（※2）を用いて、宇宙年齢4億6千万年の時代に銀河“SPT0615-JD1”内に、5つの若い星団を発見。（“SPT0615-JD1”の別...133億光年彼方の銀河“SPT0615-JD1”内に5つの若い星団を発見！宇宙再電離時代に高密度で大規模な星団が形成されていた

2024/07/05 18:50

多くの銀河の中心に存在する超大質量ブラックホールの成長と進化の謎に迫るシミュレーション

宇宙の広大無辺な広がりの中で、最も神秘的で抗いがたい魅力を放つ天体の一つに、多くの銀河の中心に存在する超大質量ブラックホールがあります。このブラックホールは、想像を絶するほどの強大な重力を持ち、銀河全体の進化に計り知れない影響を与えていると考えられています。今回の研究では、最新のコンピュータシミュレーション技術を駆使することで、超大質量ブラックホールを取り巻く高温の円盤“降着円盤”がどのようにして形成され、進化していくのかを、これまでにない精度で解明すことに成功しています。このシミュレーションは、天文学者たちが1970年代から持ち続けてきた降着円盤に関する概念を覆し、ブラックホールと銀河の成長と進化に関する新たな発見への道を切り開くものになります。この研究は、カリフォルニア工科大学の天体物理学者チームが進...多くの銀河の中心に存在する超大質量ブラックホールの成長と進化の謎に迫るシミュレーション

2024/07/04 19:24

冥王星に地下海は存在しない？ 巨大衝突がもたらしたハート模様の謎に迫る

2015年のこと、NASAの探査機“ニューホライズンズ”による観測で、冥王星の表面に巨大なハート型の構造が発見されましました。この“ハート”は、その独特な形状、地質学的組成、標高の謎から、科学者たちの関心を集めることに。特に、その西側を占める涙滴型の領域“スプートニク平原”の起源は、大きな謎に包まれていました。今回の研究では、この謎を解明するために、数値シミュレーションを用いた研究を実施。角度と速度が比較的低い衝突が、スプートニク平原のような非対称な地形を形成することを確認したそうです。この研究は、スイスのベルン大学とアリゾナ大学の研究チームが進めています。本研究の成果は、英科学誌“Nature”系の天文学術誌“NatureAstronomy”に掲載されました。図1．冥王星への巨大でゆっくりとした衝突が、...冥王星に地下海は存在しない？巨大衝突がもたらしたハート模様の謎に迫る

2024/07/03 17:43

木星の上層大気は意外と複雑だった… 謎めいた大気現象をジェームズウェッブ宇宙望遠鏡が観測

木星は夜空で最も明るい天体の一つで、晴れた夜には肉眼でも容易に見つけることができます。地球から見える木星の極地には、明るく鮮やかなオーロラがあります。でも、木星の上層大気からの光は弱いので、地上の望遠鏡を用いた詳細な観測は困難でした。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、木星の象徴的な大赤班の上空を観測。ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡の高い赤外線観測能力によって、これまで見ることができなかった木星上層大気の詳細な姿をとらえることに成功し、様々な特徴を発見しています。これにより、かつては特徴が無いと考えられていた大赤班の領域が、複雑な構造や活動の宝庫だと分かりました。研究チームは、悪名高い大赤班の上空にある木星の上層大気を、これまでにない精度で研究することができたそうですよ。この研究は、英国レ...木星の上層大気は意外と複雑だった…謎めいた大気現象をジェームズウェッブ宇宙望遠鏡が観測

2024/07/02 17:45

天の川銀河を公転する衛星銀河はいくつあるのか？ ダークマターの塊の中でどのようにして星ができて銀河に進化するのか

今回の研究では、すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラが撮像した最新のデータの中から、私たちの住む天の川銀河に付随する衛星銀河を新たに2個発見しています。研究チームが以前に発見した衛星銀河も合わせると、天の川銀河の周りには、理論予測の倍以上の衛星銀河が存在することが明らかになりました。このことは、銀河の形成史とそれを左右するダークマターの性質に対して、新たな問題を投げかける発見となるようです。この研究は、本間大輔（国立天文台）、千葉柾司（東北大学）、小宮山裕（法政大学）、田中賢幸（国立天文台）、岡本桜子（国立天文台）、田中幹人（法政大学）、石垣美歩（国立天文台）、林航平（仙台高専）、有本信雄（元国立天文台）、RobertH.Lupton（プリンストン大学）、MichaelA.Strauss（プリンストン大学）...天の川銀河を公転する衛星銀河はいくつあるのか？ダークマターの塊の中でどのようにして星ができて銀河に進化するのか

2024/07/01 18:03