Micha: Classic音楽とLuteの楽しみ

クラシック音楽とリュート、宇宙・科学の話など

天の川銀河:130億年のシミュレーション  

正体は不明だが何も見えず重力だけは発生している物質「ダークマター」は、光で観測できる物質の10倍も存在するという。
このダークマターを直接検出しようと、地下深くに超低温にした液体キセノンのような高密度物質を置き、ダークマターの衝突で起こる発光を捉えようとする観察が続けられている、日本の岐阜県神岡にある「XMASS」などもその1つ。
XMASS:ダークマターの検出原理
問題なのはダークマターが極めて質量の小さい粒子であれば、衝突による反応は殆ど見られないと思われること、しかし質量は小さくとも十分な運動エネルギー(速度)をもっていれば検出は可能になると予測される。

ダークマターは目には見えないが質量をもった粒子の一種である以上、見える物質と同様、天の川銀河を巡っているはず。米・プリンストン大学のMariangela Lisanti氏らのチームは2011年に行われた「Eris」と呼ばれるコンピューターシミュレーションのデータに注目した。
この大規模シミュレーションでは初期宇宙のダークマターやガスを6000万個以上の粒子で表現し、130億年にわたる銀河形成と進化を精密に再現したそうだ。
m way
you tube:ERIS: World's first realistic simulation of the formation of the Milky Way
この結果、天の川銀河によく似た渦巻銀河が形成され、ダークマターの速度分布が宇宙初期の古い星々の速度分布とほぼ一致するのがわかった。つまり古い恒星の動きを見れば、ダークマターの動きでもあると見ることができる。
journal_pic.jpg
拡大
Erisシミュレーションで再現された天の川銀河、(左)すべての恒星、(中央)古い恒星、(右)ダークマターの分布、古い星の分布はダークマターと似て、より球状に近く銀河全体に広がっている(資料:L. Necib/Caltech)

古い恒星だとわかるにはスペクトル解析で重元素が非常に少ない星を探す必要があり、今のところ、その観測数は多くはないので、今後、天文衛星「ガイア」のデータがまとまれば、約10億個のデータが加わり、ダークマターの基本的性質を知る手がかりとなると期待される。
Gaia_Milky_Way_star_density_map.jpg
天文衛星「ガイア」で観測された天の川銀河の恒星の分布図(資料:ESA/Gaia)
今続けられているダークマターの検出法が有効かどうか、わかってくるかもしれない。

ご覧いただき、ありがとうございました。

にほんブログ村

category: 宇宙・天体

tb: 0   cm: 0

仮想飛行:オリオン大星雲  

NASAの教育普及プロジェクトの研究者とCGの専門家でつくるチームは立体的に捉えたオリオン大星雲の中を飛行する画像をこれまでで最も詳細なレベルで製作した、実際の観測データをもとにハリウッドの映像技術を用いたそうだ。
nasa M42
you tube:Flight Through Orion Nebula in Visible and Infrared Light
この動画はHSTによる可視光とスピッツァー天文衛星による赤外線画像が合成されている、
約3分の動画だが、バーチャルの世界だけで成り立つ映像だ、実際にオリオン大星雲に到着した宇宙艇でこのように実写するとして、宇宙艇が光の5%ほどの速度なら500年くらい?の飛行で撮影完了し、その映像の早送りでこういう動画もあり得るが、リアルタイムでこの動きを得るには宇宙艇は光速を超えて飛行することになり、あり得ない。また仮に宇宙艇が光速に近い飛行をすれば30~50年くらいで撮影飛行は済みそうだが、光速に近づくと視界の全ての光は青方偏移して進行方向の一点に集まってしまい、映像にならないだろう;

最近はHSTや天文衛星ガイアの観測データにより、恒星が動いていく様子もシミュレーションされるようになった、
これは天の川銀河に所属するω星団(球状星団)の中心部をHSTが捉えた8年間の動きを元に、1万年間の動きに延長した画像、(星の動きが見られるのは最後のほう)
omega.jpg
you tube:Zooming in on Omega Centauri Stellar Motion
観測でわかった動きを直線的に延長してあるだけで、密集した星同士の重力による影響は加味していない、正しくは1万年待たないとわからない。
同様にHSTは天の川銀河のバルジ中心の星々の動きも捉えている、動画はまだないが製作されれば見てみたいところ;
Milky Way Galaxy
拡大

次はESAの天文衛星:ガイアのデータに基づくオリオン座付近の星の動き、この画面内の星々は十分距離が空いているので、重力の影響なく、ほぼ予測どおりの動きになるだろう、ただし星の生と死は表現されていない。
Gaia Orion
you tube:The future of the Orion constellation
シアターモードで見ると最小の星まで動いているのがわかる。

ご覧いただき、ありがとうございました。

にほんブログ村

category: 宇宙・天体

tb: 0   cm: 0

ダイソン球ではなかった  

はくちょう座約1000光年にある、ダビー星(KIC 8462852)は謎の減光現象を起こしていて、「異星人がダイソン球のような建造物を作って恒星を取り囲み、それが減光させているのかも」 とかいう説まで飛び出した、それほど減光パターンの原因が説明し辛いものだった。
過去記事:
KIC 8462852(2016/4/15)
異星人建造物説とダイソン球の否定的考察(2016/4/22)
002a_201801131137341c8.jpg
ダイソン球想像図の一例
その後、米・ルイジアナ州立大学、米・ペンシルベニア州立大学の研究チームが世界に設置された望遠鏡のネットワーク「ラス・クンブレス天文台グローバル望遠鏡ネットワーク(LCOGT)」を用い、2016年3月~2017年12月の長期に渡って観測し、データを集めた、研究チームのJason Wright氏は「リアルタイムで減光を観測できれば、減光量が全ての波長(光の色)で同じかどうかがわかると考えた。減光量がどの波長でもほぼ同じであれば、減光の原因は何か不透明な物体、たとえば星の周囲を公転する円盤や惑星、別の恒星、または巨大構造物などであることが示唆される。」と説明した。
観測結果から、ダビー星は波長ごとに異なる減光をしていたので、塵による遮蔽の可能性が高まった。(*地球での夕日が赤くなるように、塵や気体など半透明のものが遮蔽すればその厚みで色の変化が生じる) 暗くなったとき、赤い色の傾向になる、とか報道されるとわかりやすいと思うが?少なくとも、惑星や異星人の巨大建造物?のような不透明な物体であることは否定されるようだ。
10277_tabby.jpg
タビーの星の想像図。むらのある塵の環や彗星が星を取り巻いている様子(資料:NASA/JPL-Caltech)

昨年12月にも、うお座RZ星(約550光年)に不規則な減光があることについて、研究結果が発表されている、この減光は惑星が破壊された残骸の塵やガスが取り巻いているのが原因で、RZ星に落ち込んでいたり、外側に飛ばされているところ、と見られている。
001_201801131124203c3.jpg
you tube:‘Winking’ Star May Be Devouring Wrecked Planets
うお座RZ星の年齢は約3000万~5000万歳と推定され、まだ原始惑星同士の衝突が起こりうる時期だろうか、しかし先述のダビー星の惑星系は太陽系同様、成熟した安定期で、惑星同士の衝突は考えにくいというのが謎の一つだ。

ご覧いただき、ありがとうございました。

にほんブログ村

category: 宇宙・天体

tb: 0   cm: 0

体感:宇宙のスケール  

地球をどんどん離れ、視野が広大になっていき、宇宙のスケールを実感させる映像は、昔は科学館のような所で見られました、今はyou tubeでいくつか見られます。m
これらの元になった距離データは遠い天体では赤方偏移とハッブル定数によるものでしょう。
まず、国立天文台の(Mitaka 版)が面白い、
mitaka 01
you tube:宇宙の大きさを体感できる動画(Mitaka 版)
太陽系から離れるにつれ、お馴染みの恒星の名が次々出てくる、太陽系からかなり離れた視点でデネブ、サドル、ガーネット・スターという恒星が目に付きます、
garnet.jpg
ガーネット・スター
「ガーネット・スター」は赤色超巨星で視等級4.04等(平均)と肉眼で見える赤い星だが、距離は約3500光年と遠く、絶対等級は-7.0等だそうで、もし地球に一番近い恒星:プロキシマ・ケンタウリと同じ距離(4.23光年)にあったら、-11.4等と、満月(-12.6等)に近く、眩い輝きになりそうです。
【絶対等級:その天体を地球から10パーセク(約32.616光年)の距離に置いた場合の明るさ、マイナスがついて数値が大きいほど明るくなる、因みに太陽の絶対等級は4.82等】
sitokyu.jpgsitoukyu.jpg

*さらに遠い距離、25000光年に「ピストル星」という現在知られている最も絶対等級が明るい超巨星(高光度青色変光星)がHSTにより見つかっている。
pistol 01pistol 02b
ピストル星 左:HST撮影、右:想像図
ピストル星は太陽の約27倍質量で、表面温度は11800度、絶対等級が-12.3等で満月ほどの明るさ、さらに先ほどの4.23光年の距離に置いたら、-16.7等にもなる、たぶん夜を明るくするほど青く輝き、紫外線が強そうだ;

次の動画は小惑星のサイズから順に惑星、恒星、銀河へと・・
star.jpg
you tube:Star Size Comparison 2
太陽系外の天体(惑星、赤色矮星、褐色矮星 等)が途中に入っているのも興味深くできています、「ピストル星」も出てくるv

ご覧いただき、ありがとうございました。

にほんブログ村

category: 宇宙・天体

tb: 0   cm: 2

赤色巨星表面を直接撮影  

今年も宇宙、天体に関しては、これまで理論的に想像するしかなかった様子を、観測で直接捉えたというニュースがありました。

まず最新のものでは、つる座約530光年にある赤色巨星「π(パイ)1星」の表面の様子をヨーロッパ南天天文台(ESO)の超大型望遠鏡干渉計(VLTI)を用いて、これまでで最も高解像度に捉えたこと、(π1星の質量は太陽の1.5倍らしい)この実写画像を見ると、かつて紹介されたオリオン座、ベテルギウスの想像図を思い出す、
eso1741a 02π1星
VLTIがとらえた「つる座π1星」の表面(資料:ESO)
HR_201712312314530e7.jpg
HR図では赤のあたり
ベテルギウスは20太陽質量だが、同じく晩年を迎えた赤色超巨星だ、星の表面がボコボコして見えるのは、ガスの対流セル(粒状斑)で沸騰するお湯の対流と同じ現象だ、
bet.jpg
ベテルギウス想像図
sun.jpg
太陽(左は実写画像)
因みに太陽の場合、内部の浅い層から沸き上がっているので、対流セルが細かいのに対し、赤色巨星は深層から沸き上がり、中心から離れた表面付近は重力が小さいため、対流が大きくなり、星全体がボコボコの形になる、その様子がはっきり実証された。
π1星の対流セル1つの大きさは約1億2000万kmで、太陽から金星までの距離に相当する。

今年、VLTIやアルマ望遠鏡、さらに観測衛星が明らかにしたというニュースは以下のとおり記事にした、赤色巨星の直接撮影はすでに2件あった。
・遠い天体の"直接撮影"
・アルマが捉えたベテルギウス

天文衛星:ガイアのデータでわかった恒星の動きに基づく動画
・esa動画:45万年の星の動き

・系外惑星の直接撮影と動画
201702170855573bd_20171231231458d2d.jpg

↓一大ニュースはこれだった、
・中性子星合体による重力波
20171016ngravi_20171231233043178.jpg

・太陽系外から来た小天体

また今後、報告が期待されるニュース、
・EHT:ブラックホール直接撮影に挑戦
20170615093508b9f_2017123123150105f.jpg
ブラックホール・シャドー:想像図
これも成功すれば大ニュース、

来年も新たな直接的観測が報告されるのを期待したい。
皆様、良いお年をお迎えください。

にほんブログ村

category: 宇宙・天体

tb: 0   cm: 2

古代の鉄器は"隕鉄製"  

以前、「鉄」について記事にしたが、人類が金属器を使い出したとき、金属が熱で溶かせることをどうやって知ったのか、というのは謎である; 火山の溶岩を見て・・とか?m
人間が鉄を積極的に使いだしたのは鉄と岩石が混じりあった鉄鉱石から、鉄だけを取り出す製錬技術が確立してからで、紀元前1200年頃とみられる、それより前(さらに2000年ほど前)は鉄より低い温度で精錬できる、青銅(錫を含む銅)を使う青銅器時代があった、しかし、この時代の遺跡からも、少ないが鉄器が見つかっている、フランス国立科学研究センターのAlbert Jambon氏は世界各地の遺跡(エジプト、トルコ、シリア、中国など)から出土した鉄製品を調べたところ、青銅器時代の鉄材は宇宙から落ちてきた隕鉄であることが確認された。
9948_gerzeh_bead.jpg
エジプト・ゲルゼ遺跡から発掘された鉄製ビーズ(資料:Open University / University of Manchester / Manchester Museum)
確認の根拠は、地球のような大きな天体が形成される際、ほとんどすべてのニッケルは溶けた鉄でできた核に向かって沈んでいくため、地表にあった鉄で作った製品にニッケルが見つかることはめったにない。一方、核にニッケルなどを含む天体が衝突で破壊され、そこから隕石が誕生した場合、隕石には多くのニッケルとコバルトと共に鉄が含まれている。
giant impact 02 (2)
よってニッケルなどが検出されれば隕石由来だとわかる。
隕鉄は鉄の塊として落ちてくるので、製錬技術は必要なく、そのまま使える、しかし天から降ってくるのを待つしかないので、大変な"貴金属"だったに違いない。
隕鉄は太陽系が生まれた頃の原始惑星同士の衝突で、そのコア付近が飛び散って多量にできたと考えられる。
giant impact 02 (1)
you tube:原始惑星の巨大衝突(非立体,VR版)
その後も惑星に落ちて行ったが、今も残ったものが、隕石、隕鉄で落ちてくる。

隕鉄の断面を酸で腐食させると、鉄に含まれたニッケルの結晶構造(ウィドマンシュテッテン構造)が現われる。
Widmanstatten_patterns_2.jpg

ご覧いただき、ありがとうございました。

にほんブログ村

category: 科学・自然・雑学

tb: 0   cm: 0

時間は本当にあるのか  

夜眠って、朝起きて、数時間経ったなんて実感はなく、タイムワープしていますね、活動を休止している間は時間は無いに等しいのかも。

この世界に何らかの物質やエネルギーがあって、それが変化することから時間という概念が生じるのか、あるいは何も無くてもニュートンが言う絶対時間というのがあるのか・・
線香の煙が火元を出て昇って行く、そんな変化を見ながら、我々は流れ行く「今だ」と思う瞬間に居るが、それは1秒も経てば過去になる、我々は連続して繋がった時間の線路を進んでいるのか、繋がるには未来も決まっている必要がある?
IMGP2777(2).jpg
時間なんて存在するのか?と疑問にもされる、小さな物体でもそれが動いたり、変化すれば、その経過が時間とみなされる、時計も物体の1つで、その動く様子で他の物体の動きとの相関関係を測っているだけで、時間そのものではない。
また、時間は一定のテンポで進んでいるのか、揺らいだり止まったりしても、その世界の一部である我々は気づかない。

将来、宇宙の膨張がこのまま加速していく、ビッグリップ(いちばん右)だとする、
large_web.jpg
あくまで宇宙の一部を二次元平面に置き換えて膨張する様子を時間軸に並べたに過ぎないが、この図で見るかぎり、膨張の曲線は90°方向になっていき、時間軸方向には進まなくなる、それでも時間だけ単独に進むのか?
01_20160409221812a81c.jpg
宇宙は限りなく希薄になり、変化を起こすものがなくなる、そこに新たな宇宙が生まれ、再び時間が始まるという説もある。

量子力学では物質の最小単位の粒子があり、その振る舞いは我々が目にするサイズの物体とは常識外れで、空間的に決まった場所に存在しない、時間の前後も曖昧であるということだ、我々のマクロサイズの時間は一方向に進むが、連続して繋がったものではなく、新しい時間が粒子のように生まれ、古い時間の上に積み重なっていく、という説もある、これなら未来が決まっている必要はない。
古い時間が堆積した上に"今の瞬間"の層が重なっていくとして、この"今"の層の厚みは時間の最小単位:プランク時間かもしれない。

ご覧いただき、ありがとうございました。

にほんブログ村

category: 科学・自然・雑学

tb: 0   cm: 0

くしゃみ、あくび、背伸び  

くしゃみ
一回ないし数回けいれん状の吸気を行った後に強い呼気をすることで、随意には止められない、そのメカニズムは正確にはわかっていないそうで、鼻粘膜に何らかの刺激があったときに起こる、人間以外の哺乳類にもよく見られます。
you tube:くしゃみを連発する猫 - cat sneeze

*光くしゃみ反射
人間の場合、4人に1人の割合で、急に眩しい光を見ると、くしゃみが出る体質だそうで、私もくしゃみが出そうで出ないとき、太陽や室内の照明に目を向けて、出し切るときがあります^^
kusyami.jpg
ネコを対象とした研究では、中脳に存在する対光反射の中枢から出た神経突起が、虹彩の瞳孔括約筋(瞳を小さくする筋肉)を調節する神経細胞だけではなく、鼻汁分泌を調節する神経細胞にも到達しているそうで、その刺激がくしゃみを起こすらしい、この体質は遺伝性でネコの場合、約10%らしい。
この体質じゃない人には、『眩しいとくしゃみが出る?・・何それ、』ってなもんらしい;

あくび
無意識に出るが押さえることもできる、哺乳類のほか鳥類や爬虫類も出るらしい、
Akubi_dog.jpg
人間とまったく同じで親しみを感じる^^
体が要求するストレッチにも感じるが医学的に原因はよくわかっていない、
neko akubi
you tube:「あ゛~」声を出しながらあくびするネコ

背伸び
これはあくびに伴うこともあるが、思わずやってしまう、同じ姿勢を長く続けた後など、筋肉をほぐし、血流を良くする、自然な体の要求と思われる、
neko senobi
you tube:散歩に出たときの猫の背伸び
いつも"猫背"なせいか、すごく気持ち良さそうです^^

ご覧いただき、ありがとうございました。

にほんブログ村

category: 科学・自然・雑学

tb: 0   cm: 0

球状星団と散開星団  

小学生の頃から天文の本はよく読みあさった、まだHSTが捉えたような鮮明な写真はなく、当時最大の望遠鏡でも映し出せる最も遠い銀河は50億光年が限界だった。

不思議に思ったのは球状星団散開星団である、特徴は球状星団が年老いた星ばかりが球状に集まっていて、銀河を囲む球状領域(ハロ)を衛星のように周回している、一方散開星団は銀河の星間物質が豊富な場所にあり、星の密集度は低く、若い星が多い、なぜこうした2種類に分かれるのか、昔は明確な解説もなかったような?今はおよその定説がまとまってきている。

散開星団は周囲をガスや塵の星雲に囲まれている場合が多い、星の生れる場所で、青く若い星が多いのもわかる、しかし星の密集度からして、互いの重力で集団を保つことができず、星同士の接近があってもスィングバイを起こし、いずれ散逸していく、太陽もこうした散開星団の1つとして生れたと考えられる。
Westerlund2_201711300053567ba.jpg
散開星団:Westerlund 2 りゅうこつ座約2万光年、赤い星々は生れたばかりで、ガスと塵に覆われている
NASAが立体的に表現した動画:you tube:Flight to Star Cluster Westerlund 2
*この動画は視点が光速を越えて移動していることになり、こんな遊覧飛行ができるのはバーチャルの世界のみである、

初期宇宙では今よりも銀河の合体が頻繁で、そのたびに星間ガスの圧縮がおこり、高密度で大規模な分子雲が作られ、一斉に多数の星が生まれた、その内、大質量星は早く寿命を迎え、消えていったが太陽質量以下の高齢の星だけが球状の集団を保っている、小さな球状星団というのが存在しないのは、重力で集団を保つ最低限の全体質量を持ったものしか残れないからだ、宇宙進化の化石とも言える。
NGC 5139
球状星団 NGC5139(ケンタウルス座)はω星団とも呼ばれ天の川銀河で最も大きい

M4.jpg
球状星団 M4(さそり座)は規模の小さいもの

現在の宇宙では個々の銀河の中で散開星団として新しい星は生れているが、球状星団ができそうな場所は少ない、合体中の銀河の中に高密度の分子雲が1つ見つかり、現在では数少ない球状星団の卵と見られている。
bakutiku_20171130005730df2.jpg
触角銀河 からす座6800万光年 HST、アルマ望遠鏡

大小マゼラン雲は星間物質が豊富と知られ、大質量星を含む大規模な星団も多い、若い球状星団などと言われるものもあるが、密集度の高い散開星団とも言えそうだ、この先集団を保てるのか?全体質量しだいだろう。
R136_201711300058179b0.jpg
R136(大マゼラン雲内)散開星団だが球状星団になる可能性もあるという、
明るく見えるのは大質量星で寿命が短い


ご覧いただき、ありがとうございました。

category: 宇宙・天体

tb: 0   cm: 0

「2番目に近い」地球サイズ系外惑星  

これまで、地球サイズの系外惑星といえば、赤色矮星を周るものが多く発見され、惑星が恒星の前を横切る際の減光で見つけ出す「トランジット法」が用いられてきた、地球サイズであれば、岩石惑星と見込める。m
仮に中心の恒星が太陽なみの大きさだったら、地球サイズの惑星が横切っても、明るさの変化は僅か過ぎて検知できないが、赤色矮星は元々小さく暗い星なので、小さな惑星でも横切れば明るさの変化が大きく、発見しやすい。
001_20171125013042a9d.jpg
惑星の大きさは同じ
たぶん大きな恒星の周りにも地球サイズの天体が、惑星あるいは衛星として存在するだろうが、発見が困難なだけだ。しかし、事前に存在を知らなければスターショット計画のような探査目標にもできない、(あとは一か八かで行ってみるしかない?;)

先ごろ、おとめ座にある「赤色矮星Ross 128」に地球の1.4倍ほどとみられる「惑星Ross 128b」が発見された。仏・グルノーブル惑星科学・天体物理学研究所がESOのラ・シーヤ観測所の3.6m望遠鏡に設置された分光器による観測を行って見つけた。
eso te
惑星Ross 128bは約10日で公転しており、先般の「プロキシマ・ケンタウリb」に中心星の温度、距離など条件が似ていて、地球からの距離も11光年と、2番目に近い、
eso1736a.jpg
ESO:想像図(プロキシマ・ケンタウリbの図とそっくり)
問題はこうした赤色矮星は激しいフレアを起こす傾向が大きく、惑星は強い紫外線やX線にさらされる、しかし今回のRoss 128は他の赤色矮星に比べ、はるかにフレア活動は穏やからしい、というのが好条件となりそうだ。
トランジット法が使えるということは、中心星の光で惑星の大気を透かして見ることができる、いずれ、JWSTなどが大気組成を調べ、生命起源の成分がないか探ろうという予定だが、期待される目標となりそうだ。だぶん惑星Ross 128bも潮汐ロック状態だろう、水があればこのようなアイボール・アースだろうか?
20170225093915b40_201711250135488a3.jpg
中心星に面した側も穏やかであれば良いのだが;

ご覧いただき、ありがとうございました。

category: 宇宙・天体

tb: 0   cm: 0

プロフィール

最新記事

最新コメント

カテゴリ

最新トラックバック