矮小銀河に「さまよう大質量ブラックホール」を発見 - ナゾロジー
星の数が10億程度の矮小銀河は、銀河核となる大質量ブラックホールが中心部に見つからない場合があったそのため、矮小銀河では大質量ブラックホールを持たない場合があると考えられていた新しい研究は、矮小銀河の外縁でさまよう大質量ブラックホールを発見し、この通説を否定している 少し前まで存在自体が疑われていたブラックホールですが、現在は観測技術の向上とともにその姿を撮影することにも成功し、数多くの大質量ブラックホールが発見されています。 ブラックホールの発見において特に重要なのが、太陽の数百万〜数十億倍という極端に巨大なブラックホールは、基本的に銀河の中心にあるということがわかったことです。 どこにあるかがわかれば、探すのもぐっと簡単になります。 私達の属する天の川銀河にも、この超大質量ブラックホールが銀河核として存在しています。これは射手座A*としてよく知られています。 しかし、もっとずっと小さい
初期宇宙に炭素ガス雲に包まれた銀河 国立天文台など確認 | NHKニュース
誕生間もない初期の宇宙に、巨大な炭素ガスの雲に包まれた銀河があったことを、国立天文台などのグループが初めて明らかにし、初期の宇宙がガス雲（うん）を吹き出す未知のメカニズムに関係者の注目が集まっています。 国立天文台などの研究グループは、南米のチリにある「アルマ望遠鏡」で、およそ130億光年離れた誕生間もない初期の宇宙の銀河の中から炭素が出す微弱な電波を検出した18の銀河を選び出し、詳しい分析を行いました。 すると、銀河の周りを取り囲むように炭素のガスの雲が存在している様子を世界で初めて確認することができたということです。 炭素のガスの雲の半径は銀河自体の５倍に達していて、初期の宇宙の銀河以外では確認できなかったことから、グループでは、誕生間もない宇宙の銀河には炭素のガス雲を吹き出す未知のメカニズムがあるとしています。 研究の中心メンバーで、デンマークにあるコペンハーゲン大学の藤本征史さんは
人類4台目の重力波望遠鏡、日本が誇る「KAGRA」がついに完成(3) 重力波の発生源を正確に特定せよ! - KAGRAと世界の大挑戦
2019年10月4日、岐阜県飛騨市にある神岡鉱山の跡地に、大型低温重力波望遠鏡「KAGRA(かぐら)」が完成した。KAGRAは「重力波」と呼ばれる時空のさざ波を捉えるための望遠鏡で、アジア地域では初、そして世界で4台目の重力波望遠鏡となる。 第1回では、重力波の特徴について、第2回では、KAGRAに採用されている重力波を捉えるための日本独自の、そして世界最先端のテクノロジーについて紹介した。 今回は、これから切り拓かれようとしている、KAGRAと世界の他の重力波望遠鏡との共同観測による重力波天文学、そして電磁波やニュートリノ、宇宙線など、他の観測方法を加えて多角的に観測する「マルチメッセンジャー天文学」による、数々の宇宙の謎への探求について紹介していきたい。 KAGRAとLIGO、VIGROの共同研究協定に調印した、東京大学宇宙線研究所所長の梶田隆章氏、LIGOプロジェクト代表のDavid
大マゼラン雲における大質量星の形成メカニズム、名大などが解明
名古屋大学や大阪府立大学などの研究者で構成される国際研究チームは11月14日、アルマ望遠鏡を用いて、地球から約16万光年離れた銀河「大マゼラン雲」の生まれたばかりの大質量星の形成メカニズムを解明することに成功したことを明らかにした。 同成果は、名古屋大学(名大)大学院理学研究科の福井康雄 特任教授、大阪府立大学の徳田一起 客員研究員(国立天文台 特任研究員)、大阪府立大の原田遼平氏、同 西村淳 研究員、同 Sarolta Zahorecz客員研究員(国立天文台特任研究員)、同 大西利和 教授、名大の立原研悟 准教授、同 柘植紀節氏、国立天文台の西合一矢 特任助教、同 鳥居和史 特任助教、同 南谷哲宏 准教授、同 水野範和 教授(東京大学)、河村晶子 元国立天文台 特任准教授、宇宙望遠鏡科学研究所(STScI)のOmnarayani Nayak氏、同 Margaret Meixner氏(ジョ
第2回 「あるはずないもの」がもたらした星形成での大きな発見
しかし、坂井さんらの観測で、それらが実際にあると分かった。また、原始星の周りでそれらが反応し、なくなってしまったとしても、新たにそこで生成する仕組みがありうることも提唱できた。 その観測事実や再生成の仮説に対して、当初、他の研究者たちは決して好意的ではなかったそうだ。 「たとえば、地球からは同じ方向に見えるけれど手前にある別のものを見ているだけだろうとかいろいろ言われました。そこで、ほかの電波望遠鏡でも観測して、見えているものの温度がちょうど炭素鎖分子ができやすい温度と一致するだとか、ドップラー効果を確認して原始星の周りを回転しながら原始星方向へ落ちているようだと示したり、ひとつひとつ証拠を重ねていきました」 こういった論証に加えて、他の原始星周りでも炭素鎖分子を見つけたという報告もあったことから、批判的だった研究者たちも次第に理解を示すようになる。坂井さんも、一連の研究をまとめて博士論文
第1回 「星々の進化系統樹」の謎に挑む今注目の研究者
野外での遊び、たとえば、木登りや、生き物と戯れたりするのが好きな子どもがふと空を見上げて、宇宙に思いを馳せたとする。天体望遠鏡で月を観察し、それがまさに地球の外にある別の天体であると実感したり、ドーナッツのような土星の輪っかを見て心ときめいたりした後で、あらためて地上を見た時、ふと疑問が頭の中に浮かび上がる。目の前にある、この素敵な世界はどのような道筋をたどって出来たのだろう。木々の樹皮の暖かな感覚や、手を浸せばひんやりと感じる川の水、水辺や森ににぎわう生き物たちは、いかなる経緯でこのようにあるのだろう。そもそも、そんなことを考えている自分自身の体や思考は、何に由来するのだろう。 きっと、似たようなことを子ども時代に感じ、考え込んだことがある人は多いはずだ。その疑問を心にとどめたまま天文学を志し、力強く粘り強いアプローチで謎に迫る研究者と出会った。理化学研究所「坂井星・惑星形成研究室」とい
打ち上げから42年 ボイジャー2号が迫る星間空間の謎
ヘリオポーズ（太陽圏界面）を突破した米航空宇宙局の探査機ボイジャー1号（上）と2号の想像図。(c)NASA/JPL-CALTECH / AFP 【11月5日 AFP】米航空宇宙局（NASA）の探査機ボイジャー2号（Voyager 2）が、太陽系を包む泡構造「太陽圏」を離脱した際の観測データを解析した5件の論文が4日、英科学誌ネイチャー・アストロノミー（Nature Astronomy）に発表された。ボイジャー2号は1977年8月20日に打ち上げられ、今も太陽圏を越えた領域からのデータを地球に送り続けている。 科学者らはボイジャー2号と双子の探査機ボイジャー1号（Voyager 1）から送られてくる観測データを比較することで、数々の疑問に答えが出ると期待していた。だが、ボイジャー2号が太陽風や磁場、太陽の影響範囲である太陽圏と星間空間との境界を飛び交う宇宙線などに関する謎を解決するごとに、ま
ダークマターの影響が小さかった、100億年前の銀河
銀河形成がピークを迎えていた約100億年前の宇宙においては、大質量の星形成銀河では普通の物質が支配的だったことが示唆された。ダークマターの影響がかなり大きいと考えられている現在の宇宙の銀河とは異なる結果である。 【2017年3月17日 ヨーロッパ南天天文台】 近傍の宇宙に存在する渦巻銀河の回転速度を測定してみると、内側のほうと外縁部であまり違わないことがわかる。これは銀河内にダークマター（暗黒物質）が存在し、星やガスがない部分にも大量の質量があるからだと考えられている。もし銀河の質量が星やガスなど電磁波で観測できるものだけの場合、外縁部の回転速度は小さくなるはずである。 独・マックスプランク地球外物理学研究所のReinhard Genzelさんたちの国際研究チームは、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡VLTで100億年前の遠方宇宙に存在する6つの巨大な星形成銀河の回転速度を調べた。この時代
新種族の天体を大量に発見、ミッシング・バリオンの可能性
ハッブル宇宙望遠鏡でとらえた画像を用いて「宇宙の明るさ」のゆらぎを解析したところ、これまでゴミと思われていた光の点が、新たな種族の天体であることが明らかになった。従来の観測では把握できなかった「ミッシング・バリオン」かもしれない。 【2019年8月1日 東京都市大学】 これまでに赤外線宇宙望遠鏡「IRTS」や「あかり」による近赤外線領域の観測から、宇宙の明るさ、およびその「ゆらぎ」が既知の天体から予想されるより大きいことが見出されている。また、可視光線でも空が予想より明るいことが確認されており、宇宙には「未知の光源」が存在することが予想されていた。 JAXA宇宙科学研究所の松本敏雄さんと東京都市大学の津村耕司さんは、ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した、現時点で人類が手にしている最も暗い天体まで写っている「ハッブル・エクストリーム・ディープ・フィールド」の画像の空間構造を解析し、新たな情報を引き出
第4回 宇宙はかつて音に満ちていた
前回の最後に、実はビッグバンは宇宙の始まりではない、という刺激的な話題を盛り込んだので、本筋の再確認を。 小松さんは、WMAPの計画に参加し、「宇宙論を決める」仕事に大いに寄与した。信頼を勝ち得、2年に一度に出されるWMAP衛星の観測と分析の論文の筆頭著者を、2009年、11年に任され、宇宙の歴史をかなりの精度で確定した。 では、それはどのように行ったのだろう。 宇宙背景放射のゆらぎを高精度で見ることで、様々なことが明らかになったわけだが、それをもう少し詳しく知りたい。取材するにしても読書するにしても、素人なりに理解できるところまで限界に挑戦するのが、こういったテーマの醍醐味である（よって、本稿の場合、どこで匙を投げるかは、ぼくの力量の限界でもある）。 小松さんに問うたところ、これまた強烈に面白い答えが返ってきた。 「実は、音波を見なければならなかったんですよ」と。 もう頭の中は？？？であ
第3回 ビッグバンは宇宙の始まりではない
アメリカの観測衛星COBE（コービー）が、宇宙背景放射の温度ゆらぎを発見したのは、1992年。小松さんは高校3年生だった。 「天文学や宇宙論をきちんと勉強したいと思って東北大学に入って、こんなすごいことがあるのか！ と知って、わー、すげーって思ったわけです。理論も一生懸命勉強していましたね。大学4年生になった頃に、アメリカでMAP（WMAP衛星の当初の名前）という観測衛星の計画があると指導教官から聞いて、興味をもったんです。COBE衛星の角分解能は7度、満月20個並べたぐらいの非常に大きな角度です。でもMAPだと、0.2度までわかるっていうんです。ものすごい精度が上がる。これで観測すると、宇宙の始まりのことがわかるかもしらんと」 その時、小松さんが念頭に置いていたのは、やはりインフレーション理論だ。COBE衛星が宇宙背景放射の温度ゆらぎを発見して、理論にはかなり有利な証拠となった。それでも
第2回 宇宙にシワがあるのはなぜなのか
小松さんがこれまでかかわってきた仕事の多くは、「宇宙背景放射」にかんするものだ。 これは文字通り、宇宙の背景に満ちている放射。2.7ケルビン、つまり地球上の日常感覚では絶対零度に近い厳寒だが、それでもゼロではない。この巨大な宇宙は一定の「温もり」に満ちている。現在の我々の宇宙では、2.7ケルビンに相当する光がどこにでも飛んでいる、と言ってもいい。 「宇宙背景放射が発見されたのは1965年です。電波望遠鏡での観測で、どの方向からも入ってくるノイズが見つかったんです。ノイズ源などいくらでもありますから、観測していた人は、最初は地球大気からのものですとか、検出器の電気的なものなど、ありとあらゆるものを疑っていたんですが、どうしてもそれが残ってしまうんです。ちょうどその頃に、宇宙には背景放射があるはずだと予測した理論があって、これがそうじゃないかということになったわけです。すぐに別の波長でも観測さ
ダーク・エネルギーの謎に迫れ! ロシアの宇宙望遠鏡「スペクトルRG」の挑戦
ロシア国営宇宙企業ロスコスモスは2019年7月13日、X線宇宙望遠鏡「スペクトルRG」を搭載した、プロトンMロケットの打ち上げに成功した。 ロシアとドイツが共同で開発したスペクトルRGは、これまでにないほど詳細なX線の宇宙地図を作ることを目指しており、またブラックホールや中性子星、銀河団なども観測し、さらにダーク・マターやダーク・エネルギーの謎にも迫ろうとしている。 X線宇宙望遠鏡スペクトルRGの想像図 (C) Roskosmos/DLR/Lavochkin/SRG スペクトルRGを載せたプロトンM/ブロークDM-03は、日本時間7月13日21時31分(現地時間15時31分)、カザフスタン共和国にあるバイコヌール宇宙基地の81/24発射台から離昇した。 ロケットは順調に飛行し、離昇から約2時間後にスペクトルRGを分離して軌道に投入。打ち上げは成功した。 スペクトルRGはその後、地上との通信
銀河系、100億年前に別の銀河を「丸のみ」 論文
天の川。ミャンマー中部マンダレーで（2019年6月8日撮影）。(c)Ye Aung THU / AFP 【7月23日 AFP】太陽系が位置する天の川銀河（銀河系、Milky Way）は100億年前に起きた「激しい衝突」で質量が4分の1の別の銀河を「丸のみ」にしたとの最新の研究論文が22日、発表された。この衝突の影響が完全に収まるまでに数十億年を要したという。 【写真】まるで万華鏡、天の川銀河の伴銀河の大マゼラン雲 銀河系が二つの異なる恒星グループで構成されていることは過去の研究で示唆されていたが、銀河の合体がどのような時系列で発生したかについては議論が続いていた。 スペイン・カナリア天体物理研究所（IAC）の研究チームは今回、「ガイア（Gaia）」宇宙望遠鏡を使って、太陽から6500光年以内にある銀河系内の恒星約100万個の位置、輝度、距離の正確な測定値を調べ、明確に異なる二つの恒星グルー
初めてとらえられた銀河団衝突の瞬間
X線天文衛星「すざく」や電波望遠鏡などを用いた観測で、銀河団同士が衝突するときに発生する衝撃波が初めて観測された。銀河団の形成と進化の過程を理解するうえで重要な成果となる。 【2019年7月16日 理化学研究所／宇宙科学研究所】 宇宙では数百億～数千億個の星が集まって銀河が形成され、さらにその銀河が数百個以上も集まって銀河団が形成される。銀河団は宇宙の大規模構造の「節」の部分に対応していて、その直径は数億光年にも達しており、重力で束縛された天体としては宇宙で最大のものだ。 銀河団は宇宙の歴史の中で、互いに衝突と合体を繰り返すことで成長してきたと考えられている。銀河団同士の衝突が完了するまでには数十億年程度かかると推定されており、ある銀河団で衝突の全ての段階を観測することは不可能だ。そのため、銀河団の進化の歴史を調べるには、異なる衝突段階にある銀河団をスナップショットとして多数観測する必要が
天王星や海王星内部の磁場の起源は「金属の水」
水を主成分とする試料をレーザーで圧縮する実験で、水が光を強く反射する金属状態になることが確かめられた。天王星や海王星内部の磁場の源が「金属の水」に流れる電流であることを示す結果である。 【2019年7月17日 岡山大学】 「巨大氷惑星」に分類される天王星と海王星は水を主成分とした惑星で、そこに少量の炭素と窒素を含む分子（メタンやアンモニア）が混じっていると考えられている。 ボイジャー2号が撮影した天王星（左）と海王星（右）。大きさは地球の約4倍、質量は約15倍（天王星）および約17倍（海王星）。中央は大きさの比較のために示した地球（提供：岡山大学プレスリリースより、以下同） 1980年代に天王星と海王星に相次いで到達したNASAの探査機「ボイジャー2号」によって、これらの氷惑星の内部から、地球の数十倍の強さの磁場が発生していることが明らかになった。このような強い磁場が作られるためには、氷惑
冥王星に信じがたい5つの新事実発覚
冥王星の山々や氷の平原や谷が日没の光にほのかに輝き、かすんだ空も光を放っている。（PHOTOGRAPH BY NASA/JHUAPL/SWRI） 冥王星はきわめて小さな天体だが、流れる氷河、興味深いくぼみのある領域、かすんだ空、多くの色を持つ風景など、信じられないほど多様な特徴が見られる。溶岩ではなく氷を噴き出す「氷の火山」や氷に浮かぶ山々があり、さらに衛星は予想もつかない動きをしているようだ。（参考記事：「冥王星“接近通過”をめぐる10の疑問に答える」） 2015年7月に冥王星へのフライバイを成功させたNASAの探査機「ニューホライズンズ」の科学者チームは、11月9日、米国天文学会惑星科学部会の年次総会で新たな観測結果を発表した。観測データが示す冥王星は、事前の予想とは全く異なる天体だった。（参考記事：「冥王星の三つの事前想像図」） ニューホライズンズの主任研究者であるアラン・スターン氏
GoogleのAI、惑星を見つける。
地球から約2,545光年離れた宇宙に、ケプラー90と呼ばれる恒星があります。ケプラー90にはこれまで7つの惑星が確認されていましたが、GoogleのAIを使用し解析したところ、ケプラー90を周回する8つ目の惑星の通過信号が確認されました。 これまで確認されていた恒星で、8つの惑星を持つ恒星は太陽のみでしたが、ケプラー90がそれに並んだことになります。 太陽の周囲を8つの惑星が回るさまは、私たちの住む太陽系とそっくり！ NASAによるとケプラー90という恒星は、太陽よりやや大きく温度も高い恒星だそうですが、太陽に近い性質を多く持っているんだとか。これまで発見された惑星はそれぞれケプラーb、c、d、e、f、g、h、と呼ばれ、新たに見つかった8番目の惑星はケプラーiと名付けられました。 新惑星はこれまで見つかったケプラーの恒星の中で最も小さく、岩の多い、温度の高い星ということが判明。ケプラー90
ダークマターの正体が原始ブラックホールである可能性を検証 - CfA
未知の重力源ダークマターの正体が原始ブラックホールである可能性について検討している、ハーバード・スミソニアン天体物理学センター(CfA)は、矮小銀河のハロー領域にある恒星を調査することで、「ダークマター＝原始ブラックホール仮説」の妥当性を検証できる可能性があると発表した。 研究論文は、英国王立天文学会誌「王立天文学会月報(MNRAS)」に掲載された。 サイズが小さく光度の低い矮小銀河を調べることで、「ダークマター＝原始ブラックホール仮説」の妥当性を検証できる可能性がある。写真は矮小銀河IC1613 (出所:CfA) ダークマターは、宇宙の全質量・エネルギーの27% 程度、エネルギーを除いた全質量の84% 程度を占めているとされる未知の重力源である。観測可能な天体からの重力だけでは説明がつかないさまざまな天文観測データから、電磁波による観測ではとらえることができない大量の重力源の存在が示唆さ
火星内部に眠る謎に迫れ! - NASA、探査機「インサイト」を打ち上げ
米国航空宇宙局(NASA)は2018年5月5日(日本時間)、新しい火星探査機「インサイト」(InSight)を打ち上げた。 インサイトは、史上初となる火星の内部を調べることができる探査機で、火星の誕生と進化の歴史をはじめ、数多くの謎を解き明かすことを目指す。 インサイトの想像図 (C) NASA/JPL-CALTECH インサイトを積んだ「アトラスV」ロケットは、日本時間5日20時5分(太平洋夏時間4時5分)、米国カリフォルニア州にあるヴァンデンバーグ空軍基地を離昇した。 ロケットは順調に飛行し、打ち上げから約1時間半後にインサイトを分離し、火星へ向かう軌道に投入した。さらにその後、相乗りしていた2機の超小型衛星「マルコ」も分離した。 打ち上げ後のインサイトの状態は正常で、これから約6か月かけて宇宙を航行し、今年11月26日に火星に着陸。約2年にわたる探査を始めることになっている。 インサ
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