「原始ブラックホール」は生成されない？ Kavli IPMUが矛盾点を発見
東京大学(東大) 国際高等研究所 カブリ数物連携宇宙研究機構(Kavli IPMU)は5月30日、「原始ブラックホール」(PBH)生成に関係した大きな振幅を持った小さなスケールのゆらぎ同士が、量子論的にぶつかり合う効果を場の量子論に基づいて詳細に計算した結果、小スケールに生成した大きなゆらぎが「宇宙マイクロ波背景放射」(CMB)で観測されるような大スケールのゆらぎにも影響を及ぼすことを明らかにしたと発表。 また、太陽の数十倍の質量を持つブラックホールの起源やダークマターの起源を、PBHによって説明できるほど大きなゆらぎを予言するモデルにおいては、CMBの観測結果と矛盾してしまうことから、大きな質量のPBH生成のためにはより複雑なモデルを考えるか、まったく別のメカニズムを考える必要があることが示されたと発表した。 同成果は、Kavli IPMU 機構長兼東大大学院 理学系研究科 附属ビッグバ
北大など、「カオス軌道」を用いた探査機の月までの高効率軌道設計に成功
北海道大学(北大)と九州大学(九大)は5月30日、三体問題に由来する「カオス軌道」をいくつも渡り歩いていく手法を考案し、地球-月の「円制限三体問題」の最小モデルである「ヒル方程式系」において、地球周回軌道から月周回軌道へ宇宙機が向かう場合、従来の軌道を上回る、高効率で短時間、なおかつ頑健な軌道を設計することに成功したと共同で発表した。 同成果は、北大 電子科学研究所の佐藤讓准教授、九大大学院 工学研究院 航空宇宙工学部門の坂東麻衣教授、同・大学 工学府 航空宇宙工学専攻の平岩尚樹大学院生、ブラジル・リオデジャネイロ連邦大学 数学研究所のイザイア・ニゾリ博士らの国際共同研究チームによるもの。詳細は、米国物理学会が刊行する物理とその関連分野を扱う学際的な学術誌「Physical Review Research」に掲載された。 今回設計された、地球から月までのカオス軌道を渡り歩いていく宇宙機の軌
ダークエネルギーが「進化」しているとの研究結果、「宇宙の終わり」に関する予想を決定づける可能性のある発見
アメリカのキットピーク国立天文台にある「ダークエネルギー分光装置(DESI)」の観測により、宇宙を膨張させているダークエネルギーが変化している可能性があることが判明しました。宇宙の加速膨張が収縮に転じ、やがてビッグバンのような特異点に収束する宇宙の最後「ビッグクランチ」を示唆するこの成果は、宇宙の加速膨張の発見そのものと同じくらい革命的な発見だと位置づけられています。 First year of DESI results unveil new clues about dark energy https://news.osu.edu/first-year-of-desi-results-unveil-new-clues-about-dark-energy/ Dark energy could be getting weaker, suggesting the universe will en
表面全体がマグマで覆われた惑星の候補「TOI-6713.01」を発見
ある天体の近くを別の天体が公転している場合、潮汐力によって内部が加熱されて地質活動が活発になることがあります。その一例が木星の衛星「イオ」です。イオはほぼ常に複数の火山が噴火しているほど地質活動が活発です。 カリフォルニア大学リバーサイド校のStephen R. Kane氏などの研究チームは、地球から約66光年離れた恒星「HD 104067」について、NASA（アメリカ航空宇宙局）が打ち上げた宇宙望遠鏡「TESS」による観測データを分析しました。その結果、これまで見逃されていた3個目の惑星の候補を発見しました。 今回見つかった惑星候補「TOI-6713.01」は、他の惑星からの潮汐力によって表面温度が最大約2400℃に加熱され、全体がマグマで覆われているかもしれません。近くで見れば、まるで『スター・ウォーズ』に登場する惑星「ムスタファー」のように見えるでしょう。それだけでなく、近い将来、T
広島大など、中性子星の自転の急加速現象「グリッチ」の仕組みの一端を解明
広島大学、慶應義塾大学(慶大)、日本大学(日大)の3者は4月24日、超高密度天体の中性子星の自転速度が突発的に加速する「グリッチ」の仕組みが不明だったが、同天体内部の2つの異なる種類の「量子流体(超流動体)」が導く「量子渦」が巨大なネットワークを形成することを見出し、その形成規模をシミュレーションした結果、モデルの詳細によらずに、天文学で観測されているグリッチの統計性を説明することに成功したと共同で発表した。 同成果は、日大 文理学部のGiacomo Marmorini ポスドク研究員、広島大 持続可能性に寄与するキラルノット超物質国際研究所の安井繁宏ポスドク(現・二松学舎大学 国際政治経済学部・准教授)、同・新田宗土特任教授(慶大 日吉物理学教室 教授/自然科学研究教育センター 所員兼任)らの共同研究チームによるもの。詳細は、英オンライン総合学術誌「Scientific Reports」
「ボイジャー1号」のデータが読み取り不能になっている原因をNASAが特定 修復には楽観的
アメリカ航空宇宙局（NASA）が1977年に打ち上げた惑星探査機「ボイジャー1号（Voyager 1）」は、2023年11月から読み取り不能な状態のデータを送信するトラブルを抱えています。 このトラブルに関して、NASAは2024年4月4日付の公式ブログへの投稿で、問題が発生したコンピューターのメモリの一部が破損していることが原因だと断定したと公表しました。問題解決には数週間から数か月かかる可能性があるものの、NASAは壊れたメモリを経由せずにデータを読み出せる方法を見つけられると楽観的な見方を示しています。 【▲ 図1: 深宇宙を進むボイジャー1号のイメージ図 （Credit: Caltech & NASA-JPL） 】 ■運用開始から46年経過した「ボイジャー1号」 NASAの惑星探査機「ボイジャー1号」は、予定されていた木星と土星の探査を終えた後も、太陽系外縁部に関する貴重な科学観測
宇宙が膨張しているのは小さな「赤ちゃん平行宇宙」を飲み込んで吸収しているからとの新理論が発表される、現行の宇宙論より正確に観測結果と合致
宇宙は加速度的に膨張を続けており、そのことはジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による観測でも裏付けられています。宇宙の膨張を加速させている力の候補として、ダークエネルギーの存在が示唆されていますが、新しく「別の宇宙を吸収して膨らんでいるから」とする説が提唱されました。 Is the present acceleration of the Universe caused by merging with other universes? - IOPscience https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2023/12/011 Our universe is merging with 'baby universes', causing it to expand, new theoretical study suggests | Liv
なぜ宇宙は膨張しているのか？宇宙物理学者が語るダークエネルギーの謎と、過去、現在、未来の宇宙 【関瑶子の研究って楽しい】高エネルギー加速器研究機構・素粒子原子核研究所教授の松原隆彦氏 | JBpress (ジェイビープレス)
M87ブラックホールの輪郭。左側が2017年4月、右側が2018年4月の写真（提供：EHT Collaboration/SWNS/アフロ） 2024年1月20日、宇宙航空研究開発機構（JAXA）による日本の無人月面探査機SLIM（スリム）が月面に降り立ち、日本列島は歓喜と興奮に沸いた。2024年2月29日現在も、SLIMは月面から様々なデータの送信を断続的に続けている。それらのデータは、月の起源を明らかにする研究への活用が期待される。 とはいえ、宇宙は恐ろしく広い。地球からわずか38万km、約0.00000004光年離れた月の詳細ですら、我々はまだ知らない。となれば、138億光年先まで広がる宇宙は、さらに謎に包まれている。 松原隆彦氏（高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所教授）は、シンプルな疑問をそのままタイトルにした書籍『宇宙とは何か』（SBクリエイティブ）を上梓した。宇宙とは
太陽の“500兆倍”明るい天体、オーストラリアの研究チームが発見 「これまでで最も光度の高い天体」
オーストラリア国立大学（ANU）は2月20日（現地時間）、太陽の500兆倍明るい天体を発見したと発表した。宇宙で最も明るい天体といわれる「クエーサー」の一種で、これまでに確認している天体で最も光度が高いという。今回見つかったクエーサーは「J0529-4351」と呼ばれ、地球から120億光年以上先の宇宙で見つかった。 多くの銀河には巨大なブラックホールが存在していると考えられている。そのブラックホールが周囲のガスやちりを吸い込んだ際、ブラックホールの周りには「降着円盤」と呼ばれる円盤が生まれる。降着円盤内では物質同士の摩擦によって、温度がセ氏数十万度以上に上がり、物質がプラズマ化してX線や可視光線などさまざまな電磁波を放出する。クエーサーは、このような銀河の中心部分にあるとされている。 今回見つかったクエーサーの周囲にもブラックホールがあり、その質量は太陽の170億倍以上。研究チームは「この
史上初めて撮影されたブラックホール、1年後の姿でわかったこと
史上初めて撮影に成功し注目されたブラックホールを1年後、改めて撮影したところ、大きさは変わらないが、周囲でリング状に輝くガスの明るい部分の位置が移動していた。こうした観測結果を新潟大学、国立天文台、台湾中央研究院などの国際研究グループが発表した。一般相対性理論の説明通りで、またブラックホールや周辺の現象の理解を深める成果となった。 2017年に史上初めて撮影に成功した、楕円銀河M87の中心にある巨大ブラックホール（左）と、新たに発表された翌年の姿（EHTコラボレーション提供） ブラックホールの初撮影は2019年に発表した。日本が主導する南米チリのアルマ望遠鏡など世界6カ所、計8基（当時）の電波望遠鏡を連携させ、仮想的に直径1万キロに匹敵する高性能の望遠鏡「イベント・ホライズン・テレスコープ（事象の地平面の望遠鏡、EHT）」を構築。国際研究グループ「EHTコラボレーション」として地球から55
土星の衛星ミマスの地下に海、最新研究で判明、別名デス・スター
NASAの土星探査機カッシーニが、土星の衛星ミマスにフライバイし最接近してとらえた画像。巨大なハーシェル・クレーターがあるミマスは、映画『スター・ウォーズ』の宇宙要塞「デス・スター」に似ている。このミマスの地下全体に海がある証拠が示された。（PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH/SPACE SCIENCE INSTITUTE） 土星の衛星ミマスの地下全体に海がある証拠が発表され、天文学者たちを驚かせている。2004年から2017年にかけて土星探査機カッシーニが行った調査を新たに分析したところ、軌道周回中の「秤動（ひょうどう）」と呼ばれる揺れが、地殻の下が液体の海で占められているためであることが示された。論文は2月7日付けで学術誌「ネイチャー」に発表された。 地下海の存在はすでにいくつかの太陽系の天体でも確認されているが、ミマスもそのメンバーに加わることになる。また、
太陽の約100億倍明るい宇宙の謎の青い閃光、正体に迫る新発見
宇宙のかなたで繰り返し発生している明るい閃光を描いた図。ブラックホールが円盤から物質を取り込み、強力なジェットを噴射している。（IMAGE COURTESY ROBERT L. HURT/CALTECH/IPAC） 2022年9月、天文学者たちは口をポカンと開けて、米国カリフォルニア州南部の望遠鏡が捉えたまぶしい青の閃光（せんこう）を眺めていた。地球から44億光年離れた銀河で、太陽の約100億倍も明るい大爆発が起きたのだ。 さまざまな望遠鏡をこのエリアに向けて爆発を観測したところ、この現象が「LFBOT（Luminous Fast Blue Optical Transient）」という爆発に似ていることに研究者たちは気付いた。3カ月後、研究者たちは再び夜空の同じ位置で、3分間の露光を5回繰り返した。その画像を確認してみると、ごく短時間のまぶしい光が再び発生していた。 「私たちは画像を見つめ
「天王星」と「海王星」の “真の色” を確定 色から見る大気の詳細な情報
惑星の外観について、「天王星は空のような薄い青色」「海王星は海のような深い青色」というイメージが一般的と思われます。しかし、公開されている天体の画像は様々な事情で補正がかけられていることもあるため、実際に人間の目で見た状況を正確に反映しているとは限りません。 オックスフォード大学のPatrick Irwin氏などの研究チームは、独自開発した惑星の色モデルに「ハッブル宇宙望遠鏡（HST）」と「超大型望遠鏡（VLT）」の観測データを適用し、天王星と海王星の肉眼的に最も正確な“真の色” を確定しました。その結果、天王星と海王星の “真の色” は緑色を帯びた淡い青色であり、海王星のほうがわずかに青色が強いことを除けばほとんど区別できないほどそっくりであることがわかりました。 今回の研究は、長年の天王星と海王星のイメージを変えるだけに留まらず、天王星の極地と赤道の環境の違いといった、観測が難しい遠方
132億光年先に常識覆す超巨大質量ブラックホール発見、理論上のみ予測された「アウトサイズ・ブラックホール」と一致 | テクノエッジ TechnoEdge
ガジェット全般、サイエンス、宇宙、音楽、モータースポーツetc... 電気・ネットワーク技術者。実績媒体Engadget日本版, Autoblog日本版, Forbes JAPAN他 ハーバード・スミソニアン天体物理学センター（CfA）のAkos Bogdan氏率いる研究チームは、NASAのチャンドラX線観測衛星とジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）を使った観測から、約132億光年もの彼方に超大質量ブラックホールを発見したと発表しました。 このブラックホールは、地球から約35億光年の位置にある、銀河が密集しているAbell 2744と呼ばれるエリアにある、UHZ1と呼ばれる銀河内に発見されました。しかし実際には、UHZ1はAbell 2744のはるか遠い背後、地球から132億光年も離れた場所にあることが、JWSTのデータから示されています。 この遠い銀河からの光と、超巨大ブラックホー
そんなに簡単に生まれるわけがない…！地球外生命を諦観する生物学者たちを唸らせた「宇宙物理学者の挑戦的理論」（戸谷 友則）
そんなに簡単に生まれるわけがない…！地球外生命を諦観する生物学者たちを唸らせた「宇宙物理学者の挑戦的理論」 著者に聞く第9回（後編）…生命を創ることは難しいが、地球外生命体は存在している？ 『宇宙になぜ、生命があるのか』の著者 戸谷 友則 さん 「地球外生命体が宇宙のどこかに存在する可能性は極めて高い」 戸谷友則氏（東京大学大学院理学系研究科天文学専攻教授）はインタビュー前編でそう語った。しかし、その一方で、戸谷氏は生命が発生することの難しさについても言及した。 生命が発生することは困難だが、地球外生命体は存在しているだろう。 一見すると矛盾しているような戸谷氏の主張。しかし、その矛盾を説明しうる理論を戸谷氏は導き出している。 インタビュー後編では、なぜ地球外生命体が存在すると考えられるのか、という点を中心に引き続き戸谷氏に話を聞いた。さらに、インタビューの最後には、研究を通して実現したい
宇宙が膨張する速さ、新たな観測で謎深まる、理論に誤りか？
ハッブル宇宙望遠鏡によって撮影された渦巻銀河「NGC 4258」。その横幅は3万光年であり、地球から2300万光年の距離に位置している。その中に含まれる星の新たな測定結果は、宇宙の膨張速度が予想よりも速いことを示唆している。（PHOTOGRAPH BY ROBERT GENDLER, SCIENCE PHOTO LIBRARY） 米航空宇宙局（NASA）のジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）から得られた新しいデータにより、宇宙がどの程度の速さで膨張しているかにまつわる謎が深まっている。今回の発見は、宇宙の膨張速度についての真相を解明するには、未知の物理学が必要となる可能性を示唆している。論文は査読前論文を投稿するサーバー「arXiv」で2023年7月28日に公開された。 約138億年前に誕生して以来、宇宙はあらゆる方向へ膨張を続けている。「ハッブル定数」と呼ばれる、現在の宇宙の膨張速
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宇宙線電子の高エネルギースペクトルに、ほ座超新星残骸が大きく寄与
銀河中心のガスは巨大ブラックホールにほぼ飲み込まれない
「地球外生命体の遺体」を巡る科学界の反論と、予想通りの展開
クエーサーが生まれるダークマターハローの質量はほぼ同じ