2010年10月20日

やっぱり人類は宇宙人が好き

人類がサルのようなものから進化したという説明では納得できないという思いは今でもある。

425452453454524.jpgエジプトのピラミッドやマルタ島のような地中海の小さな島の古代遺跡を見るたびに、人類が自分たちだけでこれを作ったというのが何故か納得いかないのだ。今の人類の文明を凌駕する宇宙人が過去に地球に来訪し、その影響があったのではないかと考える方がまだ自然なように思えた。

しかしフェルミのパラドックスで指摘されたように、どうして宇宙人が今、側にいないのか、と言われると、それもそうだと思ってしまう。だから、宇宙人やUFOが目撃された、とか言うと、やっぱり、みたいな興奮を覚える。これは人類共通の思いかもしれない。

最近、ニューヨークの中心地、マンハッタンでUFOが目撃されたことが話題になった。写真はそのときのもの。2010年10月15日に撮影された。

動画は、UFOを見上げるニューヨーク市民を伝えるニュース。やっぱり、みんなUFOが好きなんだ。




そのとおり!と思ったら、押してね。
にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ 人気ブログランキングへ
posted by 火星ちゃん at 11:13| Comment(0) | TrackBack(0) | 宇宙人 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2010年10月15日

ガンマ線バーストの影響

直近で観測されたガンマ線バーストはいずれも遠距離であり、地球への放射量が少ないため、影響はほとんどない。一般に、ガンマ線バーストは継続時間が短いために、その影響も限定的と考えられる。しかしながら、近くで発生した場合、短い時間でも、地球大気に深刻な被害をもたらす可能性がある。それがオゾン層の破壊だ。

近距離でバーストが起きた場合、10秒程度の継続時間であっても、地球大気のオゾン層の半分が破壊される可能性があることがわかった。オゾン層がいったん消滅すると、元に戻るのに少なくとも5年を要するという。その間、太陽からの紫外線量が増え、地上や、海・湖沼の表面近くに生息する生命の大半は死滅してしまう。そのため、食物連鎖も破壊され、生物が大量に絶滅することになる。

カンザス大学のブルース・リーバーマン博士は、約4億5000万年前のオルドビス紀に実際に以上のようなことが起こり、生物大絶滅を引き起こした可能性を示した。

ガンマ線バーストの観測は20世紀後半から徐々に本格的に始まった新しい研究課題である。バースト源の観測も難しく、その発生機構も完全にはわかっていない。しかし、これほど大きなエネルギーを発生するメカニズムの解明が天体物理学上、極めて重要な問題であることは理解できる。発生の頻度と、その影響の大きさも当初の予想を超えており、宇宙の真理を解明するためには欠かすことのできない研究だ。350px-Gammarayburst-GRB990123.jpg

写真は、1999年1月23日に起きたガンマ線バーストの発生源であるGRB990123と呼ばれる天体。発生源を部分的に拡大したのが右側。可視光での残光の最も明るい点の上部に見える細長く伸びた淡い光はバースト源が所属している銀河。この銀河は別の銀河と衝突している。銀河の明るさと比較して、この一点から発せられた残光のすさまじさはいかばかりか。ガンマ線バーストのとてつもないエネルギーの放射量が想像できよう。

もし、このようなことが、将来、天の川銀河とアンドロメダ銀河の衝突の最中に起こったとしたら、双方の銀河に所属しているすべての星の生態系が壊滅的な影響を受けることになるかもしれない。遠い未来の話ではあるが...

なるほど!と思ったら、押してね。
にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ 人気ブログランキングへ
posted by 火星ちゃん at 10:40| Comment(0) | TrackBack(0) | 理論 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2010年10月14日

ガンマ線バースト

同じ速度で、同じ方向に進む2台の自動車は、お互いから見ると、止まっているように見える。当たり前のような話だが、これがニュートン力学での考え方だ。

さて、同じような話を、宇宙で考えるとどうなるか。つまり、宇宙が膨張していて、遠くの星は、地球から離れる方向に動いている。遠くにあればあるほど、離れるスピードは速い。ということであれば、地球から見ると、その星から発せられた光の速度は、通常の光速よりも遅くなるのではないかと思う。しかし、実際はそうではない。ものすごいスピードで地球から遠ざかっている星からの光の速度も実は変わらず一定なのだ。

光の速度が運動している物体から発せられても変わらないということは、1887年にアルバート・マイケルソンとエドワード・モーリーの2人によって行われたマイケルソン・モーリーの実験で証明された。エーテルに対する相対運動が検出されなかったのである。

そして、1905年に、アインシュタインの特殊相対性理論の骨子となっている光速度不変の原理、つまり「真空中の光の速さは、光源の運動状態に影響されない一定値cである」という理論によって、エーテルの存在ははっきり否定された。光の速度が変化しないことを理論化したのである。

真空中でも光が伝播するのは、光が電磁波の一種だからだ。電磁波というのは、エネルギーの放射現象であり、空間の電場と磁場の変化によって形成された波あるいは波動のことである。電磁波は、波長の長い方から、電波、赤外線、可視光線、紫外線、X線、ガンマ線などと呼び分けられている。電磁波の速度は不変であり、秒速約30万km(正確には299,792,458m/s)であり、一般には真空中の光速度と呼ばれている。

X線とガンマ線は、どちらも電磁放射線と呼ばれる電磁波の一種であるが、波長だけでは区別することができない。本来、その発生機構により区別されるものであるが、発生機構の違いが重要ではない場合は、波長領域の区分として一意的に扱い、X線よりも短い波長領域の電磁波をガンマ線と呼ぶこともある。
grb_image_jp_sm.jpg
発生機構というのは、ガンマ線の場合、電子と(反粒子である)陽電子が衝突し、エネルギーに変換されるときに発生する。ガンマ線バーストではガンマ線が数秒から数時間にわたって大量に放出され、その後、X線の残光が数日間見られる現象である。その発生機構から、ガンマ線バーストは、超大質量の恒星が一生を終えるとき、極超新星となり爆発し、これによってブラックホールが形成され、バーストが起こるのではないかと推測されている。しかし、これで正しいということにはなっておらず、未だ解決されていないホットな問題である。

図は、京都大学のサイトに掲載されているガンマ線バーストの解説と想像図。

なるほど!と思ったら、押してね。
にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ 人気ブログランキングへ
posted by 火星ちゃん at 16:02| Comment(0) | TrackBack(0) | 理論 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2010年10月12日

我思う、故に我在り

過去の地球上での大量絶滅の原因は、隕石の衝突によるもの、というのは一般的にも理解されていることだ。しかしながら、最近、その原因が別にもあったのではないか、という研究が論議を呼んでいる。その原因とされているのが、ガンマ線バースト(GRB:Gamma-ray Burst)と呼ばれる現象である。

いかにも難解そうであるが、事実、GRBの研究は最近の天体物理学でも、超弦理論、M理論に負けず劣らず、はっきりとしない問題である。そもそもガンマ線とは何か。これ自体を理解することも相当難しい話だ。

ここでもアインシュタインが登場するわけだが、アインシュタインの特殊相対性理論で明確に示した重要な証明がある。それは宇宙空間に満たされた”エーテル”と呼ばれる光を伝播する媒体の否定である。エーテルは、「天動説」と並ぶ、間違っていた仮説の代表格かもしれない。なぜそのような仮説が出てきたのか。それは、光とは何かという、意外に難しい問題の説明のために考えられた。

エーテルの概念は、古くから存在していたらしいが、真剣に理論化するきっかけを作ったのは、17世紀のフランスの哲学者、ルネ・デカルト(写真:1596−1650年)である。200px-Frans_Hals_-_Portret_van_René_Descartes.jpg「我思う、故に我在り」という哲学史上、最も有名な命題の発案者であるデカルトはあらゆる物質の隙間を埋める「微細な物質」を仮定し、それが光を伝播させると考えた。思いついたきっかけは、ぶどうの樽につまったぶどう酒のようなもの、ということだそうだ。

ぶどうではなく、りんごが落ちるのを見て万有引力を発見したニュートン(1642−1727年)もエーテルの存在を仮定した。ニュートンは光が粒子であると考えたが、粒子の性質では、光の屈折や回折を説明できない。そのため、光よりも速い振動を伝える媒質を「エーテル媒体:Aethereal Medium」と名付け、光の屈折の説明を試みた。

ちなみに、エーテルの語源はギリシャ語の「燃やす」「輝く」などの意味であり、ラテン語から英語になり、英語ではaetherまたはetherと綴られる。コンピュータのイーサーネット(Ethernet)のイーサーと同義である。

(この項、続く)

なるほど!と思ったら、押してね。
にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ 人気ブログランキングへ
posted by 火星ちゃん at 10:21| Comment(0) | TrackBack(0) | 理論 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2010年10月10日

アンドロメダ銀河

宇宙に少しでも興味を持った人ならば、必ず目に触れたことのある美しい銀河の写真。m31.gifアンドロメダ星雲、アンドロメダ大星雲などとも呼ばれるアンドロメダ銀河は、地球から約230万光年の距離に位置する。そんなに離れているのかと思うかもしれないが、直径自体が22万から26万光年ある。我々の銀河系の直径が8万から10万光年あることを考えると、隣り合っていると思った方が良い。事実、今でも、秒速300kmで天の川銀河に接近中であり、約30億年後には2つの銀河が衝突して合体すると考えられている。

アンドロメダ銀河は肉眼でも見えるため、古くから存在が確認され、964年にブワイフ朝(現在のイラン・イラクを支配したイスラム王朝)の宮廷天文学者として仕えたアル・スーフィー(ラテン語ではアゾーフィー)が「小さな雲」と表現、1612年にはドイツの天文学者シモン・マリウスが初めて望遠鏡で観測した。

有名なメシエ・カタログの31番に分類されていたことから200px-M31_by_Messier.jpg、後にM31と表記されるようにもなった。メシエ・カタログは、18世紀のフランスの天文学者シャルル・メシエが彗星を探索するときに、彗星と紛らわしい天体の一覧表を作ったのが始まり。M1が、おうし座のかに星雲であり、下の写真はメシエのスケッチ。アンドロメダ銀河=M31を中心にM32とM110が描かれている。

アンドロメダ銀河は、銀河系に最も近い銀河であり、知名度も高いことから、多くのSF作品にも登場している。しかしながら、一兆個もの恒星からなるアンドロメダ銀河には多くの宇宙人がいてもよさそうであるが、フェルミのパラドックスでも指摘されているように、地球にはまだ訪問者はいないようだ。

なるほど!と思ったら、押してね。
にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ 人気ブログランキングへ
posted by 火星ちゃん at 10:29| Comment(0) | TrackBack(0) | 銀河 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2010年10月08日

宇宙で一番大きな星

恒星の大きさを推定するのは結構むずかしい。数千光年も離れていては、あまりにも遠いために、物理的に大きさを測定することが不可能なのだ。実際、現在確認されている恒星の中で、もっとも大きいのではないかと言われている、おおいぬ座のVY星(VY Canis Majoris)は、約5000光年のかなたにある。
250px-Sun_and_VY_Canis_Majoris.svg.png
さて、その大きさだが、直径約25億〜30億km。これは太陽の1800倍から2100倍に相当する。もし太陽の代わりに太陽系の中心に置いてみると、土星の軌道にまで達する大きさになる。仮に、この恒星を時速800km程度のジェット旅客機で1周すると、約1300年を要するという。

おおいぬ座VY星は、赤色超巨星であり、不規則に光度変化を起こす脈動変光星である。実視等級は7.4等から9.6等級の間で、肉眼では確認できない。

最近のハッブルによる観測では、重力から解放されたガスが流出して、恒星の周囲約1光年に渡って取り巻いている。一番外側のものは1000年前、もっとも新しいものは約50年前に流出したと見られている。最終的には超新星爆発を起こすと推測されており、時期的には今から1000年前後までに起こるという説もある。

写真は、太陽と比較した、おおいぬ座VY星の想像図。太陽があまりにも小さいので、その部分だけを拡大している。

あと、おおいぬ座VY星は含まれていないが、おもしろい動画がYouTubeに上がっていた。



なるほど!と思ったら、押してね。
にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ 人気ブログランキングへ
posted by 火星ちゃん at 09:48| Comment(0) | TrackBack(0) | 恒星 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2010年10月07日

特異な恒星、イータ・カリーナ

ビッグバンによる宇宙誕生から137億年と言われ、こうした雄大な宇宙の時間の流れと比べると、人間の寿命はせいぜい100年しかない。したがって、夜空を見上げても、星座が巡ることはあっても、それほどの大きな変化を目にすることは稀である。
250px-EtaCarinae.jpg
特に恒星は、その名が示すように、”安定した”天体であり、その変化を肉眼で観察できる機会はまずないと言ってもいい。しかし、りゅうこつ座のイータ星(別名:イータ・カリーナ Eta Carinae)は、そうした常識を覆した特異な恒星である。
(写真はハッブルが捉えたイータ星を包む双極の人形星雲の画像。くびれの中央部分の白い点がイータ星)

イータ・カリーナは、過去に何度も異常な増光や光度変化を繰り返している。ハレー彗星で知られるエドモンド・ハレーは1677年にこの星の等級を4等星と記している。しかし、19世紀前半から異常とも言える明るさに増光し、光度変化を繰り返しながら、1840年代には−0.8等級まで明るくなった。そのときの明るさは、南半球で観察されるカノープスを抜いて、シリウスに次ぐ明るい星となった。全天で一番明るいシリウスはおおいぬ座アルファ星としても知られるが、地球から8.6光年の距離にある。それに対して、イータ・カリーナは7500光年も離れた距離にあるのだ。その差を考えると、どれほどの異常な光度を発したのか想像を超えている。しかしながら、その明るさも徐々に失われ、1900年代に入ると、肉眼では見えない8等級まで暗くなってしまった。それから約1世紀を経た現在では、6等級ほどの明るさに戻っている。

光度変化の原因は実はよくわかっていない。急激にこれほどの明るさになるのは当初、超新星爆発ではないかと想像されたが、そういうことではなかった。おそらく超巨星の表面の一部が爆発したか、あるいはまだ超新星になり損ねている状態ではないかと考えられている。いずれにせよ、イータ・カリーナは、恒星の光度変化の理由を解析するためのきっかけとなり、その後、さまざまな研究が続いている。

現在では、イータ・カリーナは太陽の質量のおよそ70倍と30倍の質量を持つ2つの恒星による連星であり、高輝度青色変光星LBVと分類されている。絶対等級は、いて座のLBV1806−20やピストル星には及ばないものの、太陽の約40万倍に相当する−12.1等級である。

なるほど!と思ったら、押してね。
にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ 人気ブログランキングへ
posted by 火星ちゃん at 10:25| Comment(0) | TrackBack(0) | 恒星 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2010年10月06日

宇宙で一番明るい星

夜空を見上げると、無数の星が輝いている。しかし、それらの星々は明るさが異なるうえ、地球からの距離も色も違う。実際の大きさとか、特徴とかを区別するにはどうすればよいのだろうか。

星の明るさの尺度として、等級(magnitude)というものがある。整数または小数で表し、明るい星ほど値が小さく、2等星よりも1等星の方が明るい。そして、1等星より明るいのが、0等星、その下は、負の数で表すことになっている。1等級違うと、約2.512倍(100の5乗根)変化する。つまり、等級差が5等級の場合は、明るさはちょうど100倍違うことになる。等級の考え方は、歴史的に、肉眼の観測で得られた視等級(または実視等級:visual magnitude)から来ている。

実視等級は地球から見たときの見かけ上の明るさ。星の明るさは、距離の2乗に反比例するため、10倍の距離の置くと等級は5等級暗くなる。見かけ上の明るさだけでは不便なため、本当の明るさを表す単位が考案された。星を一様に地球から10パーセク(約32.6光年)の距離に置いたときの明るさを仮定するのである。これを絶対等級(absolute magnitude)と呼び、見かけ上の実視等級と区別して表す。たとえば、太陽は見かけ上もっとも明るい恒星であり、その実視等級はー26.7等級であるが、10パーセクの距離に置いた場合の絶対等級は4.8等級となり、これは”普通”の明るさだ。
220px-Wolf-rayet.jpg
今まで、観測できた明るい恒星の中でも、最も明るい星(絶対等級)は、いて座方向に位置するLBV1806−20と呼ばれる星で、2004年に発見された。当初太陽の4000万倍の明るさと言われていたが、最近ではせいぜい200万倍程度という意見もある。それまでは、1990年代の初めにハッブル宇宙望遠鏡で発見されたピストル星(Pistol Star)と呼ばれるLBVで、太陽の400万〜1500万倍明るいとされている。LBVとは、Luminous Blue Variableの略で、高輝度青色変光星と呼ばれる。

LBVは、やがて膨張を始め、高温の内部が露出して、恒星の一生の末期状態である青色巨星(別名、ウォルフ・ライエ星:Walf-Rayet Star)となり、やがて超新星爆発を起こすものと考えられている。(写真はウォルフ・ライエ星の想像図)

なるほど!と思ったら、押してね。
にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ 人気ブログランキングへ
posted by 火星ちゃん at 14:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 恒星 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2010年10月05日

宇宙の長さの単位

宇宙は大きいので、その長さの単位も大きく設定した方が何かと都合がよい。

”短い”長さでは、太陽半径(Solar radius)という単位がある。文字通り、太陽の半径を一単位にしたもの。約69万6000kmである。

太陽は、数ある宇宙の恒星の中でも、実は、平均的な性質を持つと考えられている。平均的という意味は、大きさや質量、表面温度や出力する光量などの物理的な性質のことである。したがって、太陽の性質を一単位として考えると、他の恒星との比較がしやすいということになる。parsec-300.png

次に、天文単位、という長さの単位がある。天文単位(AU=Astronomical Unit)は地球と太陽との平均的な距離で、約1億5000万kmである。太陽半径は、約0.004649天文単位ということになり、これは地球の半径の約109倍である。

もっと、長いのが、光年(ly=light-year)。これは1年間に進む光の距離で、約9.46ペタ・メートル(9.46兆km)で、約6万3241天文単位に相当する。

そして、夜空を見上げたときに、1天文単位の距離が、1秒角の角度となる距離が、1パーセクである(図)。1パーセク(pc=parsec=Parallax Second)は約3.26光年になる。

前置きが長くなったが、長さの単位をある程度、明確にしてからでないと、次の話題に進みずらいのである。(この項、続く)



なるほど!と思ったら、押してね。
にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ 人気ブログランキングへ
posted by 火星ちゃん at 14:34| Comment(2) | TrackBack(0) | 宇宙 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2010年09月29日

宇宙太陽光利用システム - JAXAの研究

JAXAの進める研究は、「はやぶさ」や「イカロス」などに代表される宇宙探査だけではない。より実用的で身近に実感できる有用なimages-3.jpg技術の開発も行なっている。

たとえば、宇宙太陽光利用システム(Space Solar Power Systems:SSPS)。要は、地球の高度3万6000kmの静止軌道上に、100m四方の規模で反射板を拡げ、太陽光を集めることによって、地球にエネルギーを伝送するシステムである。エネルギーを空中で伝送するために、太陽光をレーザーに変換し、そのレーザー光を地上で受け、1GW(ギガワット)級の発電に相当するエネルギーを定常的に確保しようとするものである。

ちなみに1GWの出力というのは、現行の原子力発電の約一基分に相当しており、たとえば、日本の柏崎刈羽原子力発電所は、7基の軽水炉で、合計約8GW/hの出力を可能としている。エジプト・ナイル川の巨大ダムとして有名なアスワン・ハイ・ダムの水力発電出力は約2.1GWとなっている。JAXAの目標としている宇宙太陽光発電の規模が実用的と考えられる所以である。

この構想を実現するための要素技術は、着々と開発・検証されており、実験レベルでは、ほぼ実現可能なレベルに到達している。

実際には、100m四方の反射板を静止軌道上の構造物として、組み立てる技術は簡単ではない。あるいは、太陽光をレーザーに変換し、それをさらに地上で受け、変換するなどの技術。それぞれに課題はあるものの、大きな問題はほぼ解決可能とされており、2020年から2030年までには十分実現できる見通しとなっている。

JAXAへの金額的な支援や様々な援助をさらに行なえば、実現時期を早めることも可能であり、日本政府も、もっとこうした技術支援に積極的に目を向けてもらいたいものである。

なるほど!と思ったら、押してね。
人気ブログランキングへ にほんブログ村 科学ブログ 天文学・天体観測・宇宙科学へ
posted by 火星ちゃん at 18:40| Comment(0) | TrackBack(0) | 地球 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
×

この広告は1年以上新しい記事の投稿がないブログに表示されております。