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Posted by moonrainbow on 27.2020 癒しの音楽   0 comments   0 trackback
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円盤銀河「ヴォルフェ円盤(DLA0817g)」

Posted by moonrainbow on 27.2020 銀河   0 comments   0 trackback
124億年前に整った円盤銀河が存在していた。アルマ望遠鏡の観測で判明

円盤銀河「ヴォルフェ円盤(DLA0817g)」を描いた想像図
初期宇宙の円盤銀河「ヴォルフェ円盤(DLA0817g)」を描いた想像図(Credit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

観測技術の進歩により、これまでは理論をもとに予想するしかなかった初期宇宙の姿が少しずつ明らかになっています。今回、チリの「アルマ望遠鏡」などを使った観測によって、宇宙誕生から15億年という初期の宇宙に整った円盤銀河が存在していたとする研究成果が発表されています

■従来の予想よりも早い時点で秩序のある円盤銀河が形成されていた

Marcel Neeleman(マーセル・ニールマン)氏(マックス・プランク天文学研究所)らが今回観測したのは、かに座の方向およそ123.9億光年先にある銀河「DLA0817g」です。この銀河は2014年に亡くなった天文学者のArthur M. Wolfe氏にちなんで「Wolfe Disk(ヴォルフェ円盤)」とも呼ばれています。

研究チームがアルマ望遠鏡やアメリカの「カール・ジャンスキー超大型干渉電波望遠鏡群(VLA)」、それに「ハッブル」宇宙望遠鏡を使って観測したところ、ヴォルフェ円盤では天の川銀河の10倍以上のペースで星が形成されている様子が明らかになりました。また、アルマ望遠鏡の観測データをもとにヴォルフェ円盤の回転速度を割り出したところ、天の川銀河とほぼ同じ秒速およそ272kmだったことが判明したといいます。

初期の宇宙における銀河は銀河どうしの合体や高温ガスの流入などが相次ぐことで無秩序な形をしており、低温のガスが回転する円盤銀河のように秩序だった姿になるのはビッグバンから60億年ほど経ってからだと考えられてきました。ところが、ヴォルフェ円盤はビッグバンから15億年ほどしか経っていない頃すでに大きな質量を持ちつつ回転する円盤銀河として存在していたとみられており、今回の観測結果は従来の理論に対して疑問を投げかけるものになったといいます。

ひょっとするとヴォルフェ円盤は特別な銀河なのではないかという思いも浮かびますが、そうではなさそうです。2017年にNeeleman氏らは、遠方のクエーサーが発した光の一部を吸収する水素ガスの存在に気が付きました。この水素ガスに取り囲まれていたのがDLA0817g、すなわちヴォルフェ円盤です。

活動的で明るい銀河は見つけやすい反面、偏った性質を持つものばかり観測することになる可能性があります。いっぽう、ヴォルフェ円盤のように明るい天体(クエーサーなど)の光を吸収する様子をもとに銀河を探す場合、性質による偏りを避けやすくなるといいます。Neeleman氏は「整った回転を持つ天体はこれまで私たちが考えていたよりもめずらしいものではなく、初期の宇宙には同じような天体がもっとたくさん潜んでいると考えられます」とコメントしています


ヴォルフェ円盤
アルマ望遠鏡によって観測されたヴォルフェ円盤。黄色は塵、マゼンタは炭素イオンガスの分布を示す(Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Neeleman; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

Image Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Neeleman; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

2020-05-21
Soraeより

Mari Samuelsen

Posted by moonrainbow on 26.2020 癒しの音楽   0 comments   0 trackback
Timelapse

NASAが研究していたワープ航法

Posted by moonrainbow on 26.2020 科学   1 comments   0 trackback
SFの世界が現実に。NASAは本当にワープ航法を研究していた

ワープ

無限の宇宙を自由に移動することができる究極の航法――すなわちワープは実現すれば素晴らしいが、実際にはSFの中だけの話にも思えるが、NASAは実際にワープ航法について研究を行っていたようだ

 あるレポートからはその可能性がうかがえる。少なくとも、時空を操作して宇宙を移動するというアイデアは、将来的な選択肢としてはきちんと視野に入っているようだ。

 NASAジョンソン宇宙センターの研究者がまとめた『ワープ・フィールド・メカニクス101』と題されたそのレポートでは、光速に匹敵あるいはそれを超える速度を実現するとされる「アルクビエレ・ドライブ」を取り上げ、その問題点と打開策を解説している


時空に流れを作り出しワープするアルクビエレ・ドライブ
 
アルクビエレ・ドライブは、メキシコの物理学者ミゲル・アルクビエレが考案したアイデアで、宇宙船の前方にビッグクランチを、後方にビッグバンを作り出し、それで時空の流れを作り出そうというものだ。

 アインシュタイン方程式が基になっており、一般相対性理論を破ることなく、光速を超える速度での移動が可能になるとされている。

 イメージとしては、宇宙船が乗っている時空を、ちょうどお皿の乗ったテーブルクロスのように、前から後ろへと引っ張ることで目的地を引き寄せるような感じだ。

 レポートには次のように説明されている。

アルクビエレが提唱した航法コンセプトでは、宇宙船は従来の推進システムを利用して起点(たとえば地球)を出発し、距離dを移動。次いで起点から相対的な位置で停止する。

ここで場を発動させると、宇宙船は目的地まで一気に進む。局地的には光速を破ることなく、それでいて任意の短い時間でその距離を移動する


ワープ1

アルクビエレ・ドライブの問題点
 
宇宙船ではなく、時空自体を流して移動するアルクビエレ・ドライブだが、それを実現するには問題がないではない。

 たとえばレポートは、時空に流れを作ることができたとしても、宇宙船がどちらに進むのか分からないと指摘している。

そのエネルギー密度が生じると、X軸のプラス方向の選択は数学的に任意となってしまう。こうなると、どちらへ向かうのか宇宙船ですら知らない


ローリングスタートで進行方向を決める

 SFでは、進行方向が不明という問題を安定したワームホールを考案することで解決したようだが、このレポートでは、それとはまた別の打開策が提案されている。

 機体を停止させて、それからワープするスタンディングスタート方式ではなく、走りながらスタートするローリングスタート方式を採用し、それを進行方向のガイドとするのだ。

修正案はこうだ。地球を出発した宇宙船は、まず亜光速にまで達し、それから場を展開する。すると場によるブーストはスカラー乗数的に初期速度に作用し、見かけ上の速度はずっと速いものとなる


ワープ2

まず地球上でアルクビエレ・ドライブは発展する

このレポートでは、アルクビエレ・ドライブの数学的な問題がたった1点取り上げられただけだ。その実現までには、まだまだ越えねばならないハードルがいくつもある。それでも、はるか彼方にある星々への移動実現に一歩近づいたことは確かだ。

 なおレポートでは、ワープ航法の性能実験は身近なところで行われる可能性もあると述べられている。

ワープ航法のコンセプトについては、潜在的には地球上でも有用な応用の仕方があるかもしれない。そうしたものを通じて、実際の星間航法システムに採用される前に熟成を進めることができるだろう。

 アルクビエレ・ドライブの前提にあるのは、”負の質量”の存在だ。この仮説上の概念を実現することができなたら、それはまず地球上で使われるに違いないのだ


2020年05月19日
カラパイアより

Yann Tiersen

Posted by moonrainbow on 25.2020 癒しの音楽   0 comments   0 trackback
Porz Goret

火星の夕暮れ

Posted by moonrainbow on 25.2020 火星   0 comments   0 trackback
火星の青い夕暮れ。15年前に探査機「スピリット」が撮影

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2005年5月にスピリットが撮影したグセフ・クレーターの夕暮れ(Credit: NASA/JPL/Texas A&M/Cornell)

■今日の天体画像:グセフ・クレーターの夕暮れ

地球の空が青く、夕焼けが赤く見えるのは、地球の大気を構成する分子が太陽光を散乱させるためです。いっぽう火星の場合は大気中に舞い上がった細かな塵が光を散乱させるため、昼間の空は赤っぽく、夕方は太陽の近くが青っぽく見えるという、地球とは逆の色合いになります。

今から15年前の2005年5月19日、当時火星のグセフ・クレーターで探査を行っていたNASAの火星探査車「スピリット」によって、火星の夕暮れ時の空が撮影されています。地球よりも火星のほうが太陽から遠いため、太陽の見かけの大きさは地球から見た場合の3分の2ほどになっています。

画像は3つの波長(750nm、530nm、430nm)で撮影されたデータを合成したもので、色は人間の目で見た場合よりも強調されています。クレーターの縁に沈みつつある太陽の近くは薄い青ですが、その周りには赤みがかった暗い空が広がっています。このような夕方や朝方に撮影された空の写真は、塵がどのくらいの高さにまで広がっているのかを調べたり、雲を探したりするために活用されるため、現在活動中の火星探査車「キュリオシティ」など他の探査機でも撮影されています。

空高くまで広がった塵が夜の側にも太陽光を散乱させるため、火星の朝方や夕方は長い時間をかけてゆっくりと明るさが変わっていくといいます。現在NASAは2024年の有人月面探査再開を目指す「アルテミス計画」を進めていますが、さらにその先、2030年代以降の有人火星探査の実施についても検討しています。そう遠くない将来、火星の長く青い夕暮れを人間がその目で見る日がやってくるかもしれません


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2015年4月にキュリオシティが撮影したゲール・クレーターの夕暮れ(Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Texas A&M Univ.)

Image Credit: NASA/JPL/Texas A&M/Cornell

2020-05-20
Soraerより
 

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