Bill Evans

Posted by moonrainbow on 18.2018 癒しの音楽   0 comments   0 trackback
Like Someone in Love

天の川銀河の外の「RX J1131-1231」で惑星を検出

Posted by moonrainbow on 18.2018 宇宙   0 comments   0 trackback
史上初めて天の川銀河の外で惑星を検出

天の川以外の銀河

世界で初めて、天の川以外の銀河で複数の惑星が検出されました。その質量は、月くらいの小さなものから木星のような巨大なものまでさまざまだそうです

 我々が暮らす天の川銀河内においてすら外惑星の発見が難しいことを思えば、これがどれほどの快挙なのかが分かるでしょう

重力微小レンズ効果を利用した発見

 米オクラホマ大学の研究チームは、重力微小レンズ効果を利用した技法でこの快挙を成し遂げました

 この技法は、一般相対性理論によって予言されていたもので、地球から数千光年離れた遠く、小さな惑星を発見できる唯一の方法として、これまで天の川内部の外惑星探査に採用されてきました

 惑星が恒星を公転する時、その重力場は背後にある星の光を曲げることがあります。恒星が2つしかなかった場合の姿は分かるのですから、そこに惑星が加わったことで地球に届く光に歪みが生じれば、それを惑星の存在を示すサインとして用いることができます

天の川以外の銀河1
image credit:NASA/ESA

RX J1131-1231」クエーサーを観測、2000個の自由浮遊惑星を検出

 これまでこの方法によって天の川内部で53個の外惑星が検出されてきました。しかし、さらに遠くの惑星を発見しようとすれば、星1つ分よりも強力なレンズが必要となります

 天文学者のシンユー・ダイ博士とエドゥアルド・ゲラス博士は、最高の重力レンズ効果を受けているものの1つとされる、60億光年先の「RX J1131-1231」というクエーサーを研究しました

 クエーサーとは非常に離れた距離に存在し極めて明るく輝いているために、光学望遠鏡では内部構造が見えず、恒星のような点光源に見える天体のことです

 実はこのクエーサーは4つあるように見えます。地球とそのクエーサーの間にある38億光年先の銀河によって生じる重力場が光を曲げるためです

 NASAチャンドラX線観測衛星が集めたデータを用いることで、クエーサーの光の中に奇妙な線形のエネルギーシフトが起きていることが判明したのです

 これはレンズを作り出す銀河の中に惑星が存在し、その影響を受けているとしか説明できないものです

 ここから、その銀河の中の星々の間には、月から木星までのさまざまな質量を持つおよそ2000個の自由浮遊惑星があることが判明しました

天の川以外の銀河2
RX J1131-1231クエーサー
image credit:

 もちろん、惑星が直接観察されたわけではないし、おそらく今いる人たちが生きている間に見られる可能性も低いでしょう

 しかし検出に成功しただけでも、微小レンズの有用性や、他の銀河にも惑星が存在することを証明したことになります

 常識的に考えれば天の川以外にも惑星があるであろうことは明白なのですが、証拠があるのとないのとでは随分違います

References: eurekalert

Tour of RX J1131-1231



2018年02月12日
カラパイアより

Halie Loren

Posted by moonrainbow on 17.2018 癒しの音楽   0 comments   0 trackback
As Time Goes By

恒星風の衝突現場

Posted by moonrainbow on 17.2018 宇宙   0 comments   0 trackback
明るさを増す恒星風の衝突現場(ヨーロッパ宇宙機関

ハッブル宇宙望遠鏡がとらえた連星HD 5980(矢印の先)
NGC 346の画像中に示されたHD 5980の位置
ハッブル宇宙望遠鏡がとらえた連星HD 5980(矢印の先)(提供:NASA, ESA, A. Nota (STScI/ESA))

恒星風同士の衝突が2000年代に観測されていた連星で、10年後にX線放射がさらに強力になっているようすが明らかになりました

太陽の数倍以上の大質量星からは時速数百万kmというすさまじい「恒星風」が吹き、1ヶ月のうちに地球の質量に匹敵するほどの物質を放出します。そのような恒星風同士が衝突すると、膨大なエネルギーが解き放たれ、周囲のガスは数百万度という高温となり、X線で明るく輝くようになります。通常、恒星風同士の衝突ではほとんど変化はなく、星や星の軌道にも変化は起こらないのです。しかし、一部の大質量星ははげしいふるまいを見せます。  

その一例が、小マゼラン雲内の散開星団「NGC 346」の中にある連星「HD 5980」です。それぞれ太陽の60倍ほどの質量を持つ星が、太陽・地球間よりも近い約1億kmの距離で互いの周りを回っています。1994年には連星のうちの1つがアウトバースト(急増光)を見せ、欧州の宇宙望遠鏡「XMMニュートン」やNASAの天文衛星「チャンドラ」を用いたX線観測で高温ガスの調査が行われてきました

2007年、2000年~2005年のX線観測データから、2つの星が吹き出す恒星風同士の衝突のようすが見つかりました。これを発表したベルギー・リエージュ大学のYaël Nazéさんらが2016年に再び「XMMニュートン」で観測したところ、連星は10年前の2.5倍も明るくなっており、X線放射は一層強力になっていました

連星系「HD 5980」のX線放射の変化
連星系「HD 5980」のX線放射の変化
XMMニュートンが2000年から2016年までにとらえた連星系「HD 5980」のX線放射の変化(提供:ESA/XMM-Newton; Y. Naze et al. 2018)

「星が通常の状態に戻るにつれて連星が年々穏やかになっていくだろうと予測していたのに、それとは逆のことが起こっていたので驚きました。恒星風同士の衝突でこのようなようすを見たことがありませんでした」(Nazéさん)

物質の放出が減るにつれて放射が強まるというこの一見不可解な現象については、2014年に「恒星風が衝突するとその衝撃で大量のX線が放射されるが、放射が激しすぎると急速に冷えて衝撃が不安定になり、X線放射が弱まる」というシナリオが提案されていました

「2000年代の初観測時にこのプロセスが起こっていたと思われますが、その後衝撃が和らいで安定したために、2016年までにX線が強まったものと考えられます」(Nazéさん)

理論的仮説を初めて観測で実証したNazéさんたちは現在、コンピューターシミュレーションを通じてより詳細に成果の正否についての検証を進めています

2018年2月9日
AstroArtsより

Eldar Mansurov

Posted by moonrainbow on 16.2018 癒しの音楽   0 comments   0 trackback
Caravan

「偏った円盤」状のメカニズム

Posted by moonrainbow on 16.2018 銀河   0 comments   0 trackback
大食いの銀河中心ブラックホールは偏った円盤の影響かもしれない

アンドロメダ座大銀河M31
偏った中心核円盤を持つ銀河の一つ、アンドロメダ座大銀河M31(提供:投稿画像ギャラリーより。シマッチさん撮影)

アンドロメダ座大銀河などの中心核に存在する「偏った円盤」状の星団が壊れずに長期間存在できるメカニズムが初めて明らかになりました。1年に1個という高頻度で星を飲み込む中心ブラックホールがあるのは、こうした円盤の影響による可能性も示唆されています

超大質量ブラックホールが存在する銀河中心部には、重力の作用によってブラックホールを取り巻くように星団が形成されます。こうした星団の形は重力の影響で球対称になるはずですが、アンドロメダ座大銀河(M31)などいくつかの銀河では中心が偏った円盤状の星団が観測されています。「偏った中心核円盤」はガスの豊富な銀河同士が合体した直後に作られると考えられていますが、形成された円盤が長期間にわたって安定的に存在できる仕組みは謎でした

偏った円盤の中では個々の星が楕円軌道を描いて超大質量ブラックホールの周りを回っていますが、この楕円軌道自体も時間とともに長軸の向きが回転(歳差運動)していきます。そのため、星と星の軌道同士がほとんど重なり合って相互作用を引き起こす場合がしばしばあります。米・コロラド大学ボルダー校のAnn-Marie Madiganさんたちの研究チームは、たくさんの楕円軌道がそれぞれ異なる周期で歳差運動をしていたとしても、円盤本体が軌道に及ぼす重力によって、最終的にはすべての軌道が同じ向きに揃って歳差運動をするようになることを初めて示しました。このメカニズムによって、偏った円盤は長期間にわたって壊されずに維持されると考えられます

こうした軌道同士の相互作用によってある軌道が非常に細長い楕円にまでつぶれると、楕円軌道の近点がブラックホールにきわめて近い位置まで近づくことになります。「ついには星はブラックホールに限界まで接近し、バラバラにされてしまいます」(Madiganさん)

「私たちの研究によると、銀河同士の合体後に『偏った中心核円盤』が作られた場合、超大質量ブラックホールは1年に1個の割合で星を飲み込むと予測されます。これは過去の推定よりも1万倍も高い頻度です」(コロラド大学ボルダー校 Heather Wernkeさん)

これまでの観測で、中心に超大質量ブラックホールを持つ銀河の中には、星がブラックホールに飲み込まれる頻度が他の銀河に比べてかなり高いものがあるという証拠が得られています。今回の研究はこうした観測例を強く支持するもので、「偏った中心核円盤」を持つ銀河は当初考えられていたよりもありふれた存在かもしれないことを示唆しています。今後さらに研究が進むと、銀河の合体や宇宙の進化をより深く理解することにつながるかもしれないのです

「M31の場合、銀河の合体が起こったのはかなり遠い昔なので、偏った円盤によってブラックホールへの星の吸収が進むという過程はすでにピークを過ぎているようです。今後、より分解能の高い観測データが得られるようになれば、もっと遠くの銀河の中心核で、M31のものより若い時期の円盤を発見できるかもしれません」(Madiganさん)

2018年2月8日
AstroArtsより
 

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