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ウユニ塩湖の天の川

Posted by moonrainbow on 16.2019 ニュース   0 comments   0 trackback
ウユニ塩湖の世界最大の「鏡」に映る天の川

MilkyWaySaltFlat_Huerta_2048.jpg

ここは南米のボリビアにあるウユニ塩湖です。夜空には天の川が見事な弧を描いていますが、画像の下半分にも反射して輝いているのが見えるでしょうか?テレビや他のメディアでも取り上げられることがありますが、ウユニ塩湖は世界最大の塩原であり非常に平らであることから、雨が降った後は世界最大の「鏡」となります

天の川は私たちの銀河系の円盤部分(銀河面)を見たものです。一方、天の川のアーチの下(画像の中央からやや右寄り)に私たちに近い銀河である大マゼラン雲も見えます。天の川はその星の一つひとつが見分けられるほど鮮明に映し出され、明るい恒星であるアンタレス、シリウスがそれぞれ画像の左端と右端に輝いています。また、アンタレスの下のほうに明るく輝いているのは木星です

ウユニ塩湖

都会の明るさでは見ることも難しい天の川ですが、人工的な光がない場所ほどきれいに見ることができ、場所や天候などの条件によっては夜空を埋め尽くすほどの星の数に圧倒されます。ウユニ塩湖は遠い南米の地ですが、一度は行ってみたい絶景です

Image Credit & Copyright: Jheison Huerta
Source: NASA
2019/11/9
Soraeより

木星に巨大な「黒い円」

Posted by moonrainbow on 14.2019 ニュース   0 comments   0 trackback
木星に浮かぶ巨大な「黒い円」発見、直径3540キロ

木星に浮かぶ巨大な「黒い円」

moon-shadow.jpg
Credit:NASA

木星の表面に出現したなぞの「黒い円」、その正体は?

米航空宇宙局(NASA)の探査機ジュノーがこのほど、木星に浮かぶ巨大な黒い円を発見した。未確認現象かと思いきや、その正体は衛星の影だった。

この影は木星の衛星イオが太陽を覆ってできたもので、地球の月による日食に相当する。NASAによれば、円の直径は約3540キロ。これは米ニューヨーク市からネバダ州ラスベガスまでの距離に大体等しい。

木星は複数の衛星を持つが、その巨大さなどが原因で頻繁に日食が起きる。

今回の写真は2019年9月11日、ジュノーが22度目となる木星周回中に撮影した。ジュノーは2011年から稼働しており、16年7月4日に53日周期の軌道で最初の周回を開始していました


2019年10月3日
CNN.より

2019年のノーベル物理学賞

Posted by moonrainbow on 09.2019 ニュース   0 comments   0 trackback
宇宙論への理論的貢献と系外惑星の発見にノーベル物理学賞(ノーベル財団

James Peeblesさん
James Peeblesさん(提供:Princeton University)

Michel Mayorさん(左)とDidier Quelozさん(右)
Michel Mayorさん(左)とDidier Quelozさん(右)(提供:University of Geneva)

2019年のノーベル物理学賞は宇宙論への理論的貢献を果たしたJames Peeblesさんと、太陽系外惑星を発見したMichel Mayorさん、Didier Quelozさんに贈られることが発表されました

2019年のノーベル物理学賞は、米・プリンストン大学名誉教授のPhillip James Edwin Peeblesさんとスイス・ジュネーブ大学名誉教授のMichel Mayorさん、ジュネーブ大学/英・ケンブリッジ大学教授のDidier Quelozさんの3人が受賞しました。Peeblesさんは物理学的宇宙論における数々の理論的貢献が、MayorさんとQuelozさんは太陽に似た恒星の周りを回る太陽系外惑星を発見した業績が評価されました。賞金の1/2がPeeblesさんに、1/4ずつがMayorさんとQuelozさんに贈られます

Announcement of the Nobel Prize in Physics 2019


2019年ノーベル物理学賞発表の動画

Peeblesさん:物理学的宇宙論の確立

宇宙が約138億年前に超高温・超高圧の状態から誕生し、現在も膨張を続けているという「ビッグバン宇宙モデル」は現在広く受け入れられている宇宙論の基礎となっています。ビッグバンの名残は温度が約3K(摂氏約マイナス270度)のマイクロ波の熱放射(宇宙マイクロ波背景放射、CMB)として、空のあらゆる方向から放射されています。PeeblesさんはCMBが発見された1965年に、プリンストン大学のRobert Dickeを中心とする研究チームの一員として、もし宇宙がビッグバンから始まったとすればCMBが現在も存在するはずであることを理論的に説明しました。

Peeblesさんはまた、ビッグバンの直後に宇宙が膨張・冷却する過程で水素からヘリウムができ、リチウム以降の元素はほとんど生成されなかったという「ビッグバン元素合成」の理論を初めて提唱したり、初期宇宙の密度の「むら」が音波となって宇宙の内部を伝わり、CMBの温度のゆらぎとなって現れること、こうした密度のむらが後に銀河などの天体を形づくる元となったことを物理法則に基づいて初めて説明したりして、物理学的宇宙論(physical cosmology)と呼ばれる研究分野を確立した。さらに、天の川銀河が安定して存在するためには、銀河円盤を取り巻くハロー部分にダークマターが大量に存在する必要があることを初めて示した一人でもあります。宇宙論の教科書も数多く執筆しています


Mayorさん、Quelozさん:太陽系外惑星の発見

太陽系と同じように、他の恒星にも惑星系が存在するはずだという考え方は昔からありました。1950年代にはオットー・シュトルーフェがそうした太陽系外惑星を観測で検出する方法について提唱しています。基本的なアイディアは、ドップラー効果を使う「視線速度法」です。地球から見て惑星系が横向きであれば、主星の周りを惑星が公転することで、主星が地球に対してごくわずかに近づいたり遠ざかったりする「揺れ」が周期的に現れるので、これを検出できれば惑星が存在する証拠となります。しかし、たとえば太陽系を遠くの宇宙人が観測した場合、最大の惑星である木星の公転によって太陽に生じる揺れの速さは、最大でもわずか秒速13mにしかならないのです。しかも揺れの周期は木星の公転周期と同じ12年にもなります。これを観測で検出するのはきわめて難しいのです。

MayorさんとQuelozさんは、仏・オート=プロヴァンス天文台にある口径1.93mの天体望遠鏡で、高分散のエシェル分光器とCCDカメラ、光ファイバーを使った新しい分光計を用いて、1993年から視線速度法による系外惑星の探索を始めました。この探索でMayorさんとQuelozさんは1994年秋に、ペガスス座51番星(後にヘルベティオスという固有名が付けられた)という太陽によく似た恒星が、4.23日周期で周期的に動いているのを検出しました。

この運動から、木星の半分ほどの質量を持つ巨大惑星が、ペガスス座51番星からわずか0.05天文単位(約750万km、水星軌道の約1/8)しか離れていない軌道を公転していることが明らかとなりました。これが太陽に似た恒星の周りに見つかった、初めての系外惑星です。この惑星(ベレロフォンなどと呼ばれたが、現在の公式名はディミディウム)の表面温度は摂氏約1000度と推定されている。主星にこれほど近い軌道を巨大惑星が公転する惑星系が存在することは予想外でした。

1995年にMayorさんとQuelozさんの発見が発表されると、系外惑星探索が盛んに行われるようになり、5年後までに34個の系外惑星が発見されました。さらに、主星の手前を惑星が横切ることで主星がわずかに減光する様子を検出する「トランジット法」も使われるようになり、主星に視線速度が表れないような小さな惑星も発見できるようになったのです。2006年にはESAの「CoRoT(コロー)」、2009年にはNASAの「ケプラー」が打ち上げられ、宇宙望遠鏡で系外惑星を探査する時代になりました。現在では4000個以上の系外惑星が見つかっていて、地球に近いサイズを持つ岩石質の惑星やハビタブルゾーン(恒星の周囲で、惑星表面に液体の水が存在できる領域)にある惑星も多数見つかっています


2019年10月9日
AstroArtsより

連星系形成のメカニズム

Posted by moonrainbow on 19.2019 ニュース   0 comments   0 trackback
双子原始星からの不揃いな分子流を検出、連星系形成の謎に迫る

分子流と円盤の想像図
アメリカの電波干渉計「JVLA」による観測結果。左側に見えるのが双子原始星「VLA 1623A」。右(VLA 1623B)の正体はわかっていない(提供:Kawabe et al. 2018を改変)

ペアの原始星それぞれから噴き出す不揃いな分子流が、アルマ望遠鏡による観測で検出されました。原始星円盤の回転軸も大きく傾いていることが示唆され、連星系形成のメカニズムを解明する手掛かりの一つとなります

星の多くは連星として誕生するが、その連星がどのように誕生するのかは、実はまだよくわかっていないのです。

たとえば「乱流分裂モデル」では、星の材料である分子雲が乱流によって複数の分子雲コア(星のたまご)に分裂し、分子雲コア同士が互いに回りあう中で星が生まれ、最終的に連星系ができると考えられています。また「円盤分裂モデル」では、ある原始星を取り巻くガス円盤(原始星円盤)が分裂してもう一つの星を生み出し連星ができると考えられています。これらのモデルの複合的な要因で最終的な連星系ができるという考え方もあります。

連星形成のメカニズムに迫るためには、数多くの若い連星系を観測して、特徴を統計的に考察することが重要だ。その際に注目すべき特徴の一つは、原始星の周りにできる「円盤の向き」です。

NEC/東京大学の原千穂美さん、国立天文台の川邊良平さんたちの研究チームは、へびつかい座の方向に存在する双子原始星「VLA 1623A」をアルマ望遠鏡で観測しました。この原始星のペアは非常に若く、間隔が数十天文単位と非常に狭いという特徴があります


その結果、双子原始星のそれぞれから噴き出す、これまで知られていなかった不揃いな分子流が検出されました。間隔の狭い連星系で、不揃いな分子流が見つかった例は初めてです。一般的に分子流は原始星円盤の回転軸方向に飛び出すので、分子流が不揃いということは、それぞれの原始星円盤の回転軸も大きく傾いていることを示していると考えられます

VLA 1623Aから噴き出す分子流の分布
アルマ望遠鏡がとらえた、VLA 1623Aから噴き出す分子流の分布。高速で近づくガス(青)、低速で近づくガス(水色)、低速で遠ざかるガス(橙)、高速で遠ざかるガス(赤)を表す(提供:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Kawabe et al.)

さらに今回の観測では、分子流の中心部を流れるジェットの構造から、双子原始星の軌道運動に起因すると思われるジェットの波打ち現象もとらえられました。1周期の間隔は約300年で、双子原始星の軌道周期である400~500年とほぼ一致しています

VLA 1623Aからの高速度分子流
VLA 1623Aからの高速度分子流(赤は遠ざかる成分、青は近づく成分)。大量に存在する高密度ガス(緑)を分子流がかき分けて外側に広がっている様子がわかる。遠ざかるジェット状の成分の拡大図(上)では、波打つ構造が3周期分はっきりと確認できる(提供:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Kawabe et al.)

従来、間隔の狭い連星系の多くは円盤分裂によって形成され、円盤の向きは揃っているはずだと考えられてきました。しかし、磁場や乱流など現実的な様々な効果を取り入れた近年の円盤分裂モデルでは、円盤の向きが揃わない可能性も指摘されています。今回のVLA 1623Aの観測結果はこの考え方と合致しているが、乱流分裂モデルの可能性を否定するものでもないのです。

今後このような観測を増やすことで、連星系形成のモデルの検証が進むと期待される。回転軸が不揃いな円盤からは不揃いな惑星系が生まれてくる可能性もあり、連星系形成の研究から多様な系外惑星系の誕生の謎にも迫ることができるかもしれません


電波干渉計「JVLA」による観測結果
双子原始星からの不揃いな分子流と円盤の想像図(提供:国立天文台)

2019年9月11日
AstroArtsより

プロジェクト「カタリナ・スカイサーベイ(CSS)」

Posted by moonrainbow on 27.2019 ニュース   0 comments   0 trackback
年間1000個の地球接近天体を捉える「小惑星ハンター」次の任務は重力波源観測

合体間近な中性子星の想像図
合体間近な中性子星の想像図

アメリカのアリゾナ大学は2019年8月14日付で、地球接近天体(NEO:Near Earth Object)の検出を目的に運用されている同大学の観測プロジェクト「カタリナ・スカイサーベイ(CSS)」の新たな取り組みを紹介しています

■1年で1000個の地球接近天体を発見する「小惑星ハンター」

NASAからの資金提供を受けて運営されているカタリナ・スカイサーベイは、毎年数多くの地球接近天体を発見しています。2018年に発見した天体のサイズは推定2mから1200mまで多岐に渡り、その総数は合計1056個に達します。

100m以上のサイズを持つ小惑星は「シティ・キラー」とも呼ばれており、万が一にも地球の人口密集地に落下すれば大きな被害が予想されることから、その存在をいち早く発見するのは重要な任務です。カタリナ・スカイサーベイは、そんな潜在的に危険な天体を見つけ出す小惑星ハンターとでも言うべきプロジェクトなのです。

観測に使用される望遠鏡のひとつが、海抜2800mの高所にあるレモン山天文台の1.5m望遠鏡。この望遠鏡には、実に1億1100万画素(1万560ピクセル四方)という高画素のCCDセンサーが主焦点に取り付けられています


レモン山の遠鏡
レモン山の1.5m望遠鏡(Credit: Catalina Sky Survey)

■カタリナ・スカイサーベイの新たな任務は「重力波源」の観測

小惑星ハンターとして成果を上げ続けているカタリナ・スカイサーベイですが、今年からは新たに「重力波源」の観測任務が追加されました。

現在、アメリカの「LIGO」や欧州の「Virgo」といった重力波検出器によって、ブラックホールや中性子星の合体によるとみられる重力波が幾つも観測されています。特に、2017年に観測された中性子星どうしの合体は貴重な重元素を生み出す「キロノバ」と呼ばれる爆発現象を伴うため、重力波だけでなく可視光を含むさまざまな波長の電磁波でも観測されました。

今回、カタリナ・スカイサーベイではこうした重力波の発生源を可視光で迅速に捜索するために、LIGOが重力波を検出したときのアラートを受け取るためのアップデートが施されました。「Searches after Gravitational Waves Using ARizona Observatories」略して「SAGUARO」(サボテンの一種、和名:弁慶柱)と名付けられたこの取り組みでは、アラートを受信次第、重力波源が存在すると予想される領域にカタリナ・スカイサーベイの望遠鏡が向けられます


SAGUAROのロゴマーク
SAGUAROのロゴマーク(Credit: Michael Lundquist)

2019年4月に始まったSAGUAROですが、早くも4月9日、4月25日、4月26日に合計3回のアラートを受信し、迅速に観測できる体制にあることが確認されました。このうち9日はブラックホールどうし、25日は中性子星どうし、26日はブラックホールと中性子星の合体による重力波だったとみられています。

ただ、機械学習も併用することで5つの重力波源候補を絞り込むことはできたものの、4月の重力波に関しては重力波源とみられる天体を突き止めるまでには至っていません。今後はレモン山のお隣ビゲロー山に設置されている広視野の0.7m望遠鏡も観測に加えつつ、引き続き重力波源の追跡観測が実施される予定です


Image Credit: NASA

2019/8/21
Soraeより
 

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