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NASAのNuSTAR望遠鏡が撮影した衝突する2つの銀河。どちらの銀河も中心部に巨大なブラックホールがあるので、近い将来、ブラックホールどうしが激しい衝突を起こして、重力波を送り出すはずだ。（PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH/GSFC） 天文学者が想像する宇宙で最も激しい衝突現象は、2つの巨大ブラックホールどうしの衝突だ。この現象が目撃されたことはまだないが、このほど『アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ（Astrophysical Journal Letters）』誌に掲載された論文によると、近いうちに見ることができるかもしれない。 論文を執筆した米メリーランド大学の天文学者ティンティン・リュー氏らは、宇宙の端近くで周期的に増減する光が、2つの巨大なブラックホールの存在を知らせていると主張する。ブラックホールの質量は合わせて恒星100億個分にもなり、お互い
月は、生まれたばかりの地球に火星サイズの天体が衝突したときに形成されたと考えられているが、このシナリオの詳細はまだ完成していない。（ILLUSTRATION BY HAGAI PERETS） 昔から「どんなものでも細かいところがいちばん厄介だ」と言われるが、月の誕生をめぐる物語も、数十年前にあらすじだけは定まったが、ディテールはいまだに完成していない。 地球がどのようにして月という小さな友人を得たのか、だいたいのところはわかっている。およそ45億年前、地球が誕生して間もない頃に、火星サイズの天体テイアが衝突した。これによりテイアは粉々になり、融解した高温の破片が地球のまわりの軌道に撒き散らされた。この破片が数億年かけて融合し、地球の夜空に輝く天体になったのだ。ちなみにテイアは、ギリシャ神話の月の女神セレネの母の名前である。 問題は、重要な観測事実のいくつかが、このジャイアント・インパクト説
地球の8倍の質量を持ち、岩石からなる太陽系外惑星「かに座55番星e」の想像図。部分的に溶融した表面（左）と、火山活動が始まり、噴出したガスや塵により部分的に覆い隠されている様子（右）。（ILLUSTRATION BY NASA/JPL–CALTECH/R. HURT） 太陽系外惑星に関する最近の報告の中でも、今回、論文サーバー「arXiv」に投稿された論文は驚くべきものである。地球から40光年の彼方にある「かに座55番星e」という太陽系外惑星で、大規模な火山活動が起きているかもしれないというのだ。 この論文の共同執筆者である英ケンブリッジ大学の天体物理学者ニック・マドゥスダン氏は、今回の発見について「非常に興奮しています」と語る。 太陽系外惑星は1990年代から発見されはじめたが、詳細な観測はハッブル宇宙望遠鏡の後継機となるジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の打ち上げを待たなければならないと考
発光するグラフェン。米国と韓国の研究者チームによる発見を表現したイラスト。（ILLUSTRATION FROM YOUNG DUCK KIM, COLUMBIA ENGINEERING） 電球がまたひとつ大きな進化を遂げた。厚みが炭素原子1個分で、最高レベルの強度を持つシート状の物質「グラフェン」を使った光源が誕生したのだ。 純粋な炭素からなる物質から、柔軟性が高く透明な光源を作ることに成功したのはこれが初。将来的には半導体チップの電子回路の代わりに光を利用する技術の開発も期待されており、これが実現すればコンピューターも大きく変貌するかもしれない。 「われわれが作りだしたのはいわば世界でもっとも薄い電球です」と、論文の共著者である米コロンビア大学工学教授のジェームズ・ホーン氏は語る。今回の成果は、韓国の研究者と米コロンビア大学のチームによって、6月15日に学術誌『Nature Nanote
冥王星の最大の衛星カロンの極地方の暗さとひび割れた表面は、ニューホライズンズの研究チームを驚かせた。（PHOTOGRAPH BY NASA-JHUAPL-SWRI） NASAの探査機「ニューホライズンズ」が冥王星に最接近した際に撮影した画像の一部が公開された。 冥王星の赤道付近を撮影した画像からは、まだ地質活動があるように見える地表と、高さ3500mほどの氷の山々が見てとれる。この氷は、メタンや窒素ではなく水が凍ったものだ。冥王星の5つの衛星についても、ひときわ大きい衛星カロンの詳細な画像と、小さな衛星ヒドラの最初の画像が公開された。一連の写真は、氷の天体に関するこれまでの理解に早くも疑問を投げかけている。「冥王星系のすばらしさに驚嘆しました」と、ニューホライズンズの主任研究者アラン・スターン氏は語る。 7月14日、ニューホライズンズは冥王星系を猛スピードでフライバイ（接近通過）し、最接近
このシリコン球は何個の原子からできているのだろう？その答えからキログラムの新しい定義が決まるかもしれない。（PHOTOGRAPH BY JULIAN STRATENSCHULTE, DPA/CORBIS） フランスのセーブルにある国際度量衡局（BIPM）には、直径・高さともに約39mmの円柱状の金属塊が厳重に保管されている。100年以上にわたり全世界の質量の基準になっている「国際キログラム原器」だ。 キログラム原器は白金とイリジウムの合金でできている。国際単位系の基本単位を定義するために現在も使われている唯一の人工基準器だ。国際単位系は基礎物理定数による再定義が進んでいる。例えばメートルの場合、もともと合金製のメートル原器で定義されていたが、1983年に、299,792,458分の1秒間に光が真空中を進む距離として再定義されている。 世界各国の科学者たちは、キログラムについても時代遅れの定
冥王星の衛星ニクス（左）とヒドラ（右）の新たな画像も届いた。いずれもいびつな形をしている。（Photograph by NASA/JHUAPL/SWRI） 「いまでもまだ、ときおり自分に『深呼吸をしろ』と言い聞かせているような状態。冥王星の風景には、ただひたすら驚かされています」と、米NASAエイムズ研究センターのジェフ・ムーア氏は語る。 9年半、50億キロにわたる旅の末に、無人探査機ニューホライズンズは冥王星系を通過した。冥王星のそばを時速4万8000キロ超のスピードで通りすぎるほんの一瞬の間に、探査機は大急ぎで数多くのデータを収集した。現在は、そのデータを16カ月かけて地球に送っている最中だ。（参考記事：「冥王星“接近通過”をめぐる10の疑問に答える」） トンボー領域と呼ばれるハート形の地形の左側に、一酸化炭素の氷を検出した。緑の部分の中心に向かってその量は増えている。「正体について詳
太陽に照らされる準惑星ケレスの北極周辺。2015年4月14日・15日に、NASAの探査機ドーンがケレスを撮影した。（Credits: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA, Photograph by NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA） 準惑星ケレスを今年の3月から周回しているNASAの探査機ドーンによる新たな観測結果が議論を呼んでいる。46億年前に生まれたこの天体は、より低温の太陽系外縁部から、火星と木星の間にある小惑星帯へ飛ばされてきた可能性があるというのだ。 この研究成果は11月9日、アメリカ天文学会・惑星科学部会の年次大会で報告された。ケレスの地表にアンモニア化した鉱物があるというドーンの発見は、興味深いシナリオを示唆する。この物質が存在するということは、ケレスが生まれたのは海王星の軌道よりもさらに外側であり、鉱物がで
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
実験中、シロガネアジを観察する研究者モリー・カミングス氏。(PHOTOGRAPH COURTESY THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN) 何の障害物もない海中では、隠れる場所などないように思える。だが、水と太陽光しかない場所で姿を隠す方法を発達させてきた魚がいる。米テキサス大学オースティン校の研究者パリッシュ・ブレイディ氏とモリー・カミングス氏らがその仕組みを初めて解明し、11月20日付の科学誌「サイエンス」に発表した。 研究者たちは以前から、シロガネアジやメアジのような銀色の魚が、体表の色をカムフラージュに使っているのではないかと推測していた。光を別の方向へ反射させれば姿を目立たなくできるからだ。だが、実際の海中でそれを確かめるのは困難だった。（参考記事：「蛍光に光るウナギの仲間を発見、世界初」） 今回、研究チームは風見鶏のように4本のアームがゆっくりと旋
小惑星帯で衝突後、1200万年かけて地球までたどりつき、4億5800万年前の古代の海に衝突する2つの小惑星。これにより、スウェーデンのロックネ付近に2つのクレーターが生まれた。(Illustration by Don Dixon, copyright Erik Sturkell) およそ4億7000万年前、現在のスウェーデン中部は古代の浅い海に覆われ、プランクトンのような微小な生物が生息していた。だが、この穏やかな環境はじきに一変する。12月14日に科学者たちがアメリカ地球物理学連合（American Geophysical Union）の年次大会で行った発表によれば、過去数10億年で太陽系で起きたなかでも最大級の事件のせいだ。 火星と木星の間の小惑星帯で2つの岩石が衝突し、直径200キロもの小惑星が粉々に砕けたのだ。破片は宇宙空間に飛び散り、地球に向かって飛んで行ったものもあった。（参考
計算の結果、シンデレラのガラスの靴は砕けてしまうことが分かった。これでは恋は実らない。（PHOTOGRAPH BY AF ARCHIVE, ALAMY） 真夜中の鐘が鳴り、シンデレラは王宮の舞踏会から走り去る。残されたのはガラスの靴が片方だけ。王子はこの靴を持って王国中を探し回り、ついに靴がぴったり合う女性を見つけ出して結婚した。誰でも知っているおとぎ話だ。 しかし、物理学を専攻する学生たちが、ガラスの靴にかかる負荷を計算して耐久性を評価したところ、シンデレラの幸せは、もろく砕け散っていた可能性が高いことが分かった。 彼らによると、シンデレラが両足でじっと立っているときには、下向きの力は左右のガラスの靴に均等に分散している。しかし、歩いたり走ったりすると、下向きの力がすべて片方の足にかかってしまう。 結論は？ ヒールの高さが1.3センチ以上になると、ガラスの靴は割れてしまう。だから、シンデ
ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した「かみのけ座銀河団」。画像中央の最も明るい天体が楕円銀河NGC 4889で、その中心には超巨大ブラックホールが眠っている。（PHOTOGRAPH BY NASA & ESA） ハッブル宇宙望遠鏡が新たに撮影した美しい銀河団の画像から、ブラックホールの謎を解く手がかりが得られるかもしれない。（参考記事：「ハッブル宇宙望遠鏡 50の傑作画像」） その天体は、地球から3億光年離れた「かみのけ座銀河団」でひときわ明るく輝く巨大楕円銀河NGC 4889。この銀河の中心に、太陽の210億倍の質量を持つ超大質量ブラックホールが眠っている。（参考記事：「太陽の120億倍、説明不能なブラックホール発見」） ブラックホールの大きさは、その「事象の地平線」の大きさによって表すことができる。事象の地平線とは、あらゆるものがブラックホールの重力から逃れられなくなる境界だ。NASAによると
画像の全体を見るには、画像下のスクロールバーを利用するか、画面をスワイプしてください。（ESO/APEX/ATLASGAL CONSORTIUM/NASA/GLIMPSE CONSORTIUM/ESA/PLANCK） 息をのむほど美しいこの画像は、南半球から見える天の川だ。 ヨーロッパ南天天文台は、ATLASGAL（APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy：APEX望遠鏡銀河系広域探査）プロジェクトを終えるにあたり、私たちの故郷である天の川銀河（＝銀河系）の新たな眺めを発表した。 巨大な画像に写っているのは銀河系の円盤に沿った面（銀河面）の全体像。地球は銀河系の中にあるため、私たちは銀河系を内部から見るしかない。夜空に見える恒星のほとんどすべてが銀河系の中にあり、夜空を帯のように横切る天の川は、銀河系の中で恒星が特に密集している領域である
このほど、2つのブラックホールが合体する際に発生した重力波が検出された。図はブラックホールの合体のシミュレーション画像。ブラックホールがお互いを飲み込む直前には、それ以外の宇宙全体よりも大きなエネルギーを放出する。（ILLUSTRATION BY SXS COLLABORATION） 100年におよぶ壮大な探し物に、ついに決着がついた。科学者たちはレーザーと鏡を使って、時空のさざ波「重力波」を直接観測することに成功した。 この重力波は、地球から約13億光年の彼方で、2つのブラックホールが互いに渦を巻くように回転して衝突したときに発生した。ブラックホールの1つは太陽の36倍の質量を持ち、もう1つは29倍の質量を持っていた。（参考記事：「21年後に巨大ブラックホールが衝突へ」） 重力波は池に生じたさざ波のように宇宙を広がり、2015年9月14日、地球上に設置された４組の鏡の距離に、ごくわずかだ
光さえも抜け出せない強烈な重力をもつブラックホール。謎だらけだったその正体が、少しずつ明らかになってきた。 文＝マイケル・フィンケル／イラスト＝マーク・A・ガーリック ブラックホールが宇宙きっての“暗い穴”になっているのは、いかなる猛スピードでもその重力から逃れることができないためだ。地球の重力から逃れるためには、秒速およそ11キロまで加速すればよい。これは弾丸の数倍に匹敵するスピードだが、人間の造ったロケットは1959年にこの速度を超えた。 宇宙で一番速いのは、秒速29万9792キロで移動する光だ。ところがこの光の速度をもってしても、ブラックホールの重力には打ち勝てない。ブラックホールの内部にあるものは、たとえ光でも外には出られない。 ブラックホールの内側と外側を分ける境界線は「事象の地平線」と呼ばれる。それより内側に入り込んだものは恒星であれ、惑星であれ、人間であれ、永遠に失われるのだ
（ＣＮＮ） グリーンランドの大地を覆う厚い氷床の下に、全長７４０キロの「巨大峡谷」とみられる地形が存在することが分かったと、英国などの研究チームが２９日に発表した。 英ブリストル大学の研究チームは、米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）が上空からレーダーで撮影した画像を調べていて、最大で厚さ３キロにもなる氷の層の下に、峡谷を発見したという。 峡谷はグリーンランドの中部から北部の海岸を貫いて北極海に達しており、全長は米アリゾナ州のグランドキャニオン（約４５０キロ）の約１．５倍。深さはグランドキャニオンよりは浅いものの、２００～８００メートルあるという。 峡谷は氷床ができる前から存在し、４００万年以上も氷に覆われていたとみられる。当時この場所には大きな川が流れていたようだと研究者は解説する。 グリーンランドの調査は地球温暖化に関する研究の一環として行われた。氷床が厚すぎて衛星レーダーでは透過できないため、上
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