金星大気の近紫外線吸収源は硫黄分子？生成過程をシミュレーションで解明
多くの性質が似ていることから、地球の兄弟星とも呼ばれる「金星」ですが、地球と金星には多くの違いも存在します。 ほとんどが二酸化炭素でできた分厚い大気により、金星の表面は400℃を超える気温と深海1000mにも匹敵する圧力に晒されています。この大気には、硫酸などの腐食性物質が満ちています。このように過酷で極端な環境は、太陽系では金星の他に存在せず、非常に興味深い研究対象の1つです。 【▲ 図1: 1974年のマリナー10号の観測データを再構築して生成した、高度約60kmの金星大気の疑似カラー画像。白っぽい部分は主に硫酸を含んでおり、紫外線をよく反射しています。一方で黄色から赤色の部分は近紫外線を吸収していますが、吸収している物質の正体はよくわかっていませんでした (Image Credit:NASA/JPL-Caltech) 】金星は地球の隣の惑星であり、その大気についてはかなり長い間研究が
【重要更新】観測史上最も遠い天体「CEERS 93316」をジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が観測！
【編集部追記：2023年9月6日】本記事で「観測史上1位の遠い天体」として述べている「CEERS 93316」は、その後の研究で赤方偏移z=4.912に下方修正され、観測史上最遠の天体ではなくなりました。以下の内容は記事が掲載された2022年8月時点での最新の成果にもとづいて執筆されていることをご了承下さい。 アメリカ航空宇宙局 (NASA) を中心に開発され、2021年12月に打ち上げられた「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」は、2022年7月11日から13日にかけて、初めてのフルスペック画像を公開して話題となりました。 一方、それらの画像とは別に、具体的な科学的成果も早速発表されています。そのペースはとても早く、2022年7月19日には極めて遠方の天体である「GLASS-z13」と「GLASS-z11」の発見が報告されていますが、これらの天体はわずか十数時間の露光時間で撮影されたデータに
限界を押し上げる！ PSR J0952-0607が最も重い中性子星と判明
太陽のような恒星は、中心部で発生する核融合反応をエネルギー源として光り輝いています。しかし、核融合反応の源である物質が尽きると、恒星はその寿命を終えます。 寿命の最期に何を残すかは、恒星の質量によって異なります。今回のお話の主役である「中性子星」は、その1つの形態です。 通常の物質は原子でできており、原子は中心部にある原子核と外側を回る電子で構成されています。ところが太陽よりずっと重い恒星 (太陽の8倍以上) の場合、核融合反応が停止した後の中心部は自身の強大な重力で圧縮されます。その力は、原子そのものを押しつぶし、電子を原子核に押し込むほどです。 すると、原子核を構成する陽子に押し込まれた電子が吸収され、中性子に変換されます。こうしてほとんどが中性子で構成された高密度の塊になると、重力で潰れずに安定化します。これを中性子星と呼びます。なお、中心部が圧縮された反動で恒星の外層が吹き飛ぶ様子
崩壊した恒星から直接形成された可能性があるブラックホールを新たに発見
【▲ 連星「VFTS 243」の想像図（※ブラックホールによる時空の歪みは強調して描かれています）（Credit: ESO/L. Calçada）】ルーヴェン・カトリック大学（※）のTomer Shenarさんを筆頭とする研究チームは、天の川銀河の伴銀河（衛星銀河）のひとつである約16万光年先の「大マゼラン雲」（大マゼラン銀河とも）で、新たに恒星質量ブラックホール（質量が太陽の数倍～数十倍のブラックホール）を発見したとする研究成果を発表しました。 ※…研究当時、現在はアムステルダム大学 恒星質量ブラックホールは重い恒星が超新星爆発を起こした時に形成されると考えられてきましたが、近年では超新星爆発が起きずに直接ブラックホールが形成される可能性も指摘されています。今回発見されたブラックホールは、超新星爆発を伴わずにブラックホールが誕生することを示す証拠のひとつである可能性があるようです。 ■V
約33光年先の恒星でスーパーアースを2つ発見、大気の観測に期待
【▲ 2つのスーパーアースを描いた想像図（Credit: NASA/JPL-Caltech）】アンダルシア天体物理学研究所（IAA）／シカゴ大学のRafael Luqueさんを筆頭とする研究チームは、太陽に比較的近い約33光年先の恒星を公転する2つの太陽系外惑星を発見したとする研究成果を発表しました。研究チームによると、今回見つかった系外惑星は大気の観測に適しており、本格的な観測を開始した「ジェイムズ・ウェッブ」宇宙望遠鏡による観測に期待が寄せられています。 ■サイズは地球の1.2倍と1.5倍、ウェッブ宇宙望遠鏡による大気の観測に期待今回発見が報告されたのは、「ふたご座」の方向32.6光年先にある恒星「HD 260655」を公転する系外惑星「HD 260655 b」と「HD 260655 c」です。2つの系外惑星はどちらもスーパーアース（地球よりも大きな岩石惑星）とみられており、半径・質量
宇宙栽培レタスが宇宙飛行士を救う！ 月面農場や火星探査も視野に入れた実証実験
【▲国際宇宙ステーション（ISS）（Credit: JAXA/NASA）】昨年（2021年）10月22日付けで発表されたJAXAのプレスリリースによると、JAXA、竹中工務店、キリンホールディングス、千葉大学、東京理科大学は、国際宇宙ステーション（ISS）「きぼう」日本実験棟内で、世界初となる宇宙での袋型培養槽技術によるレタス生育の実証実験を実施しました。 【▲「きぼう」内の実験装置設置場所（Credit：JAXA/NASA）】今回の実験は、2021年8月27日から10月13日までの48日間行われ、9月10日にはレタスの本葉を確認し、その後も順調な生育を続け、収穫に至ったということです。 【▲密閉した袋内で栽培されたレタス（収穫前の様子）（Credit：竹中工務店）】【▲密閉した袋内で栽培されたレタス（地上に回収する前の様子）（Credit：竹中工務店）】実証実験用に開発された栽培装置は、
2つの恒星を公転する「周連星惑星」視線速度法による地上からの観測で初めて検出成功
【▲ 連星「ケプラー16」の手前を横切る系外惑星「ケプラー16b」の想像図（Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt）】バーミンガム大学のAmaury Triaud教授を筆頭とする研究グループは、地上の望遠鏡による「視線速度法」（後述）と呼ばれる観測手法を用いることで、連星を公転するタイプの太陽系外惑星である「周連星惑星」を検出することに成功したとする研究成果を発表しました。 周連星惑星（circumbinary planet）は連星を成す2つの恒星をどちらも公転している系外惑星のことで、映画「スター・ウォーズ」シリーズの舞台のひとつである双子の太陽を持つ惑星「タトゥイーン」によく例えられます。研究グループによると、周連星惑星を視線速度法で検出したのは今回が初めてのことだといいます。 ■既知の周連星惑星「ケプラー16b」を視線速度法で初検出【▲ 連星を成す恒星「ケプ
宇宙観を変革に導いた天文学史上の輝星リービットの生涯と功績 ノーベル賞を受賞した可能性も
【▲ハーバード大学天文台で働いていた頃のリービット。（Credit：American Institute of Physics, Emilio Segrè Visual Archives）】今から100年と1ヶ月あまり前、1921年12月12日の夕方、ヘンリエッタ・スワン・リービット（Henrietta Swan Leavitt、1868-1921）という名の天文学者が癌でこの世を去りました。 この日、リービットが住んでいたマサチューセッツ州ケンブリッジでは大雨が降りました。ハーバード大学天文台で30年近く働いてきたリービットは、雨雲に隠れていた星たちと別れを告げることになったのです。あるいは、リービットも雨雲の遥か彼方で星になったのかもしれません。天文学史上の輝星が雨雲に隠されたかのようなリービットの生涯と功績を振り返ってみましょう。 リービットの人生は53年の短かさでしたが、生前その功
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の「日除け」展開作業が無事完了！
【▲ 観測を行う宇宙望遠鏡「ジェイムズ・ウェッブ」を描いた想像図（Credit: NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez）】アメリカ航空宇宙局（NASA）は現地時間1月5日、新型宇宙望遠鏡「ジェイムズ・ウェッブ」のサンシールド（日除け）を展開する運用チームの作業が完了したことを明らかにしました。サンシールドは赤外線の波長で天体を観測するウェッブ宇宙望遠鏡を冷却するための非常に重要な装置であり、同望遠鏡は打ち上げ半年後の観測開始に向けた重要なマイルストーンの1つに到達したことになります。 ■打ち上げから10日経過、巨大なサンシールドの展開に無事成功2021年12月25日21時20分（日本時間、以下特記なき限り同様）に欧州の「アリアン5」ロケットで打ち上げられたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、初期宇宙で誕生した宇宙最初の世代の星（初期星、ファーストス
ダークエネルギーを検出か？ ダークマター検出器「XENON1T」の研究成果
【▲ 未知のエネルギーの抽象的なイメージ（Credit: shufilm）】ケンブリッジ大学のSunny Vagnozziさんをはじめとした研究グループは、ダークマター（暗黒物質）の検出を目的としてイタリアのグランサッソ研究所で2016年から2018年にかけて実施された「XENON1T」実験において、ダークマターではなくダークエネルギー（暗黒エネルギー）が検出されていた可能性を示した研究成果を発表しました。 今回の成果はダークマターの検出を目的とした実験がダークエネルギーの検出にも利用できることを示唆しており、研究グループは今後計画されている実験でダークエネルギーが直接検出される可能性を指摘しています。 ■ダークマター検出器「XENON1T」で捉えられた超過事象宇宙に存在する物質とエネルギーのうち、約27パーセントはダークマター、約68パーセントはダークエネルギーが占めると考えられています
太陽系の最果て「オールトの雲」では恒星間天体の方が多い可能性が判明
【▲ オールトの雲の想像図。太陽系の外周を取り囲んでいる（Credit: Shutterstock）】ハーバード・スミソニアン天体物理学センターは8月22日、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者アミール・シラジ氏やアビ・ローブ氏などが率いる研究チームが、太陽系の最果てにあるオールトの雲（Oort cloud）においては、元々太陽系に属する天体よりも、恒星間天体の数の方が多い可能性があることを突き止めたと発表しました。 太陽系の最も外側にあるとされるオールトの雲は、太陽から1万から10万AU（1AUは太陽から地球までの平均距離）のところにあり、1兆個ほどの氷の微惑星が球殻状に太陽系を取り囲んでいると考えられています。長周期彗星（公転周期が200年以上の彗星）はここからやってくると考えられているために「彗星の巣」とも呼ばれています。 【▲ 2019年に発見されたボリソフ彗星。人
ISSの新モジュール「プリチャル」11月の打ち上げに向けて準備が進む
【▲ 2021年11月に打ち上げ予定のノードモジュール「プリチャル」（Credit: Roscosmos）】こちらはロシアの国営宇宙企業ロスコスモスが国際宇宙ステーション（ISS）に向けて2021年11月に打ち上げる予定のノードモジュール「プリチャル（Prichal）」（露：Причал、バース（停泊場所）の意味）です。カザフスタンのバイコヌール宇宙基地では、プリチャルの打ち上げに向けた準備が進められています。 プリチャルは合計6か所にドッキング機構を持つ比較的小さな球形のモジュールで、2021年7月にISSへドッキングしたロシア区画の多目的実験モジュール「ナウカ（Nauka）」の下部（天底側）に結合されます。ドッキング機構のうち1つはナウカとのドッキングに使用されるもので、残る5つは有人宇宙船「ソユーズ」、無人補給船「プログレス」、新たなモジュールなどのドッキングに対応します。 現在バイ
重力レンズ効果によって5つに分かれたクエーサーの像、ハッブル宇宙望遠鏡が撮影
【▲ 重力レンズ効果を受けたクエーサー「2M1310-1714」（Credit: ESA/Hubble ＆; NASA, T. Treu, Acknowledgment: J. Schmidt）】こちらは「ハッブル」宇宙望遠鏡が撮影した「おとめ座」の一角。縦に並んでぼんやりと光る2つの光点と、それを取り囲むように輝く4つの光点が、画像の中央に見えています。欧州宇宙機関（ESA）によると、4つの光点はもともと「2M1310-1714」と呼ばれる1つのクエーサー（※）で、中央に並んで見える2つの銀河がもたらした「重力レンズ」効果によって像が分裂して見えているのだそうです。 ※…銀河全体よりも明るく輝くような活動銀河核（狭い領域から強い電磁波を放射する銀河の中心部分）のこと 重力レンズ効果とは、遠くにある天体の像が手前にある天体の重力によって歪んで見える現象のこと。この場合、約100億光年先にあ
光害によってフンコロガシどうしの争いが激化する可能性
【▲ 夜間の移動時に星空を利用する夜行性のフンコロガシ（Credit: Chris Collingridge）】James Foster氏（研究当時：ルンド大学、現：ヴュルツブルク大学）、Marie Dacke氏（ルンド大学）らの研究グループは、星空を頼りに行動する夜行性の昆虫に対する光害（ひかりがい）の影響を調査した研究成果を発表しました。人工の光がもたらす光害は、天体観測や景観への悪影響だけでなく、星空を利用する動物の行動にも大きな影響を与えている可能性があるようです。 ■光害によって星空を利用できなくなり、フンコロガシどうしの争いが促される可能性も示される今から8年前の2013年、今回の研究にも参加したDacke氏率いる研究グループは、夜行性のフンコロガシ（糞虫の一種）が方角を知るための道しるべとして天の川を利用しているとする研究成果を発表しました。 研究グループによると、動物の糞を
太陽系外縁部から移動してきた？「非常に赤い小惑星」が小惑星帯に存在することを発見
【▲ 岩石や塵を含む小惑星帯を描いた想像図（Credit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle）】宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所（JAXA/ISAS）の長谷川直氏ら国際研究グループは、火星と木星の間に位置する小惑星帯に、スペクトル（波長ごとの電磁波の強さ）が非常に赤い特徴を持つ小惑星が2つ存在することが明らかになったとする研究成果を発表しました。研究グループは、この2つの小惑星から初期の太陽系外縁部の情報が手に入る可能性があるとして注目しています。 ■探査すれば初期の太陽系外縁部の情報が小惑星帯で得られる可能性初期の太陽系にはガスや塵でできた原始惑星系円盤が存在しており、そのなかで塵が集まって微惑星が形成され、微惑星どうしが衝突・合体して原始惑星へ成長したとみられています。研究グループによると、小惑星帯に存在する直径100km以上の小惑星は太陽系初期に形成された微惑星の
複雑な生物へと進化する上では自転軸の適度な傾きが重要かもしれない
【▲ ハビタブルゾーンを公転する太陽系外惑星を描いた想像図（Credit: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle）】パデュー大学のStephanie Olson氏らの研究グループは、ある惑星で誕生した生命が複雑な生物へと進化する上で、惑星の自転軸の傾きが大きく影響する可能性を示した研究成果を、第31回ゴールドシュミット国際会議において発表しました。 これまでに4400個以上が見つかっている太陽系外惑星のなかには、恒星からの距離が適度で表面に液体の水が存在する可能性があり、生命の誕生と生息に適した環境を持ち得る「ハビタブルゾーン」を公転しているとみられるものがあります。Olson氏らは今回、地球の生物が呼吸に利用する酸素に注目し、惑星の状態の変化と光合成によって生成される酸素の量の関係を調べるためのシミュレーションモデルを作成しました。 日照時間の増加や大陸の出現といっ
球状星団「パロマー5」に予想を上回る数のブラックホールが存在する可能性
【▲ 球状星団に存在する複数の恒星質量ブラックホールを描いたイメージ図（Credit: ESA/Hubble, N. Bartmann）】バルセロナ大学宇宙科学研究所（ICCUB）のMark Gieles氏らの研究グループは、球状星団「パロマー5（Palomar 5）」に予想を上回る数のブラックホールが存在する可能性を示した研究成果を発表しました。研究グループは、重力を介した相互作用によってすべての恒星が放り出されてしまうことで、今から10億年後のパロマー5にはブラックホールしか残らないと予想しています。 ■球状星団から飛び出した恒星がストリームを形成し、そのあとにはブラックホールだけが残される可能性「へび座」の方向およそ6万5000光年先にあるパロマー5は、天文学者のウォルター・バーデによって1950年に発見されました。天の川銀河の周囲では150個ほどの球状星団が見つかっていて、パロマー
銀河中心の超大質量ブラックホールが成長を止めた現場を捉えることに成功
【▲ VLAとアルマ望遠鏡による電波を用いたArp 187の観測結果（疑似カラー。青色：VLAの4.86GHz、緑色：VLAの8.44GHz、赤色：アルマの133GHzにそれぞれ対応）。2つの電波構造が見えるのに対し、中心核がある中央部分は暗くなっている（Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Ichikawa et al.）】東北大学の市川幸平氏らの研究グループは、これまで困難だと思われてきた活動を止めつつある活動銀河核（研究グループでは「死につつある活動銀河核」と表現）を発見することに成功したとする研究成果を発表しました。活動銀河核では超大質量ブラックホールが周囲から物質を集めて成長しているとみられており、研究グループは今回の成果が超大質量ブラックホールの成長が止まる条件を知ることにつながるかもしれないと期待を寄せています。 ■超大質量ブラックホールが成長を止めた「
天の川銀河に存在する反物質星の数が推定される
【▲ ガンマ線の分析によって絞り込まれた14個の反物質星の候補の分布図（Credit:S. Dupourqué/IRAP）フランスの天体物理学・惑星学研究所は4月28日、サイモン・デュプケさん率いる研究チームが、私達の天の川銀河に存在する反物質星(anti-stars)の数を推定することに成功したと発表しました。研究チームによれば、天の川銀河において、30万個の普通の恒星に対して、最大で、1個の反物質星が存在すると推定されるといいます。 ■そもそも反物質ってなに？反物質とは、反陽子、反中性子、反電子などによって、つくられた物質です。反陽子、反中性子、反電子は、普通の陽子、中性子、電子に対して、電荷は反対ですが、質量などのその他の性質はほぼ同じです。例えば、電子はマイナスの電荷を帯びていますが、反電子はプラスの電荷を帯びています。しかし、その他の性質はほぼ同じです。 ビックバンによって宇宙が
超新星爆発に関する長年の謎ついに解明か ニュートリノ加熱説立証へ
【▲ X線観測衛星「チャンドラ」が撮影した超新星残骸「カシオペヤ座A」※疑似カラー（Credit: NASA/CXC/SAO）】理化学研究所、京都大学、東京大学などは4月22日、これまで謎とされてきた超新星爆発が発生するメカニズムに関して、ニュートリノ加熱説を裏付ける有力な観測的な証拠が得られたと発表しました。研究チームは、2000年から2018年までの約18年間に及ぶNASAのチャンドラX線観測衛星による超新星残骸「カシオペヤ座A」の観測データを詳しく分析することで、その証拠をつかみました。 ■ニュートリノ加熱説とは?【▲ ニュートリノ加熱説による超新星爆発のメカニズムを解りやすく解説したイラスト（Credit: 理化学研究所）】恒星の中心部では、核融合反応が起こっていて、膨れ上がろうとする力が働いています。ところが、歳を取ると核融合の燃料が尽き始め、核融合反応の勢いが弱まるために、恒星
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