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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
太陽の磁気活動の源“差動回転”の維持には、極が赤道に比べてわずかに暖かいことが必要となります。今回の研究では、観測されている慣性波の中でも、特に極域で時速70キロという大きな速度振幅を持つモードに着目。最新の数値シミュレーションを実施することで、傾圧不安定波が極から赤道へと熱を運ぶことで、極と赤道間の温度差を7度以下に抑える働きをしていることを突き止めています。どうやら、傾圧不安定波が太陽の自転分布に決定的な役割を果たしているようです。この研究は、ドイツ・マックスプランク太陽系研究所（MPS）の戸次宥丸人さんたちの研究チームが進めています。太陽の磁気活動の源“差動回転”太陽内部の自転速度は緯度によって異なり、極は約34日周期で比較的ゆっくり回転しているのに対して、赤道は約24日周期と速く回転していることが...傾圧不安定波が極から赤道へと熱を運んでいることが観測から判明！これにより太陽の磁気活動の源“差動回転”が維持されている
私たち生命の起源を宇宙の視点から解明することは、宇宙生物学の目的の一つかもしれません。ビッグバン以降、水素やヘリウムといった元素が生成され、“恒星内部の核融合反応”や“超新星爆発などの激しい天体現象”を通じて、様々な原子や分子が誕生してきました。このように生成された原子や分子は、恒星の星風や超新星爆発によって周囲に放出され、やがて新たな世代の星に受け継がれていくので、宇宙の原子や分子は恒星の世代交代が進むとともに増えていくことになります。また、これらの過程で生じた炭素を含む有機化合物は、生命の基本的な構成要素になります。そのため、有機化合物から生命が誕生したシナリオを宇宙の歴史の中で作り上げることは、地球以外の惑星に知的な生命体が存在するのかを考える上で重要なヒントになるはずです。今回の研究では、ジェーム...地球型惑星が生命の存在に適した環境になる条件の一つ！原始星周辺の氷の粒から複雑な有機化合物を発見
地球唯一の衛星“月”は、太陽系全体を見渡しても5番目に大きな衛星で、周回している惑星との直径比・質量比は太陽系で最大になります。月と同程度の大きさの他の衛星は、地球よりずっと大きな惑星を周回していることを考えると、月は特別な存在と言えます。その月は内部が冷えることで徐々に収縮しているんですねー月の表面は固くもろい岩石でできているので、収縮によって表面には断層や崖が形成されています。今回の研究では、月の南極地域の地形から、月の表面を覆うレゴリスの斜面における崩れやすさを推定。過去に南極地域で発生したことが考えられるマグニチード5.3の月固有の地震“月震”の影響を調べています。（※1）※1．マグニチュードには複数の定義があり、後述するN9事象の規模は、リヒタースケールで約5、実体波マグニチュードで5.5以上と...月の南極地域は科学的調査や有人探査計画で注目されているけど、月固有の地震“月震”のリスクは考えなくてもいい？
ボーイング社の商業用旅客機“ストラトライナー”や“ドリームライナー”に連なる名前が付けられた開発中の有人宇宙船“スターライナー（CST-100Starliner）”。NASAによると、早ければ2024年5月6日（アメリカ現地時間）に、有人飛行試験“CFT（CrewFlightTest）”による打ち上げを実施するそうです。（2024年4月2日発表）図1．2022年5月に実施された無人飛行試験“OFT-2”で国際宇宙ステーションに接近するボーイング社の新型宇宙船“スターライナー”。（Credit:NASATV）“スターライー”はスペースX社の“クルードラゴン”とともに、NASAのコマーシャルクループログラム（宇宙飛行士の商業輸送契約）のもとで開発がスタートした4人乗りの有人宇宙船です。初飛行は、2019年12...ボーイングの新型宇宙船“スターライナー”の有人飛行試験は2024年5月6日に実施！ULAの“アトラスV”ロケットで打ち上げへ
太陽系の外側には冥王星などの氷天体が無数にあり、それらが密集したエッジワース・カイパーベルトという領域を作っています。ただ、エッジワース・カイパーベルトがどこまで広がっているのかは、よく分かっていません。これまでの予測では、太陽から約75億キロを超えた距離で天体の密度が低くなり始めること。その場合、空間内にあるチリの量も少なくなるはずでした。今回の研究では、NASAの冥王星探査機“ニューホライズンズ”の観測データを分析しています。その結果、チリが減少すると予測された距離を超えても、ほとんど低下していないことを突き止めました。この結果が示しているのは、エッジワース・カイパーベルトが予想よりも遠くまで広がっている可能性があること。ひょっとすると、外側にもう一つエッジワース・カイパーベルトが存在するのかもしれま...太陽系の外側に広がるエッジワース・カイパーベルトはどこまで広がっている？冥王星よりもずっと遠くでもチリは減少しないようです
今回の研究では、アルマ望遠鏡を用いて銀河系外の爆発的に星を生み出している銀河“NGC253”の中心部を観測し、100以上の分子種を検出。その解析により、“NGC253”中心部には星の進化の様々な段階にある領域が混在している様子を、これまでになく詳細に描き出しています。また、得られた多数の分子種の分布図に機械学習の手法を適用。すると、これまで星の進化段階を知るための“指標”として使われてきた分子種に加え、いくつかの分子種が指標として使えることが明らかになりました。現在進行中のアルマ2計画により、広い周波数範囲の観測に要する時間は格段に短縮されるはず。このアルマ2計画の後押しを受けることで、今後より多くの指標分子の同時観測により、爆発的に星を生み出すメカニズムの理解が進むと期待されます。この研究は、国立天文台...爆発的に星を生み出す銀河のメカニズム解明へ！分子の検出が星の進化の各段階の指標として使えるようです
表面が3キロに及ぶ氷で覆われる木星の第2衛星エウロパ。この衛星では、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ています。潮汐加熱とは、別の天体の重力がもたらす潮汐力によって天体の内部が変形し、加熱される現象のこと。この変形を繰り返すことで、発生した摩擦熱により衛星内部は熱せられることになります。エウロパには、この潮汐加熱によって作られた地球の海水の2倍という大量の水をたたえた地下海が、氷の外殻の下に広がっているのではないかと考えられていて、生命が存在する可能性も指摘されています。さらに考えられるのは、地下海に表面の氷が分解して生じた酸素が供給されていること。地下海に酸素呼吸を行う生命がいれば、貴重な供給源となっている可能性もあります。でも、エウロパの酸素発生量を推定するためのデータが乏しく、推定さ...木星の衛星エウロパの地下海に供給される酸素の量は少ない？探査機“ジュノー”の観測データから分かったこと
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天体が白色矮星です。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。標準的な恒星進化論で考えると、太陽は今から約70億年後（誕生から約120億年後）には赤色巨星になり、外層が地球を飲み込むほど膨張した後に少しずつ離れていき、最終的には白色矮星を残す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。誕生当初の白色矮星の表面温度は10万℃を上回ることもありますが、内部で核融合反応は起こらず余熱で輝くのみなので、太陽のように単独の恒星から進化した白色矮星は長い...核融合反応を終えた天体“白色矮星”は冷えていくはず…重い白色矮星の約6％でしか起こらない加熱プロセスを解明
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”
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
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
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”
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…
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
