X線天文学の最新技術
今回は、日本が世界を牽引するX線天文学の最新の人工衛星、XRISMが明らかにした ブラックホールの形。
こちらについての研究、最新のもの出てましたので、紹介していきたいと思います。 ぜひ最後までお付き合いください。
改めまして始まりました佐々木亮の宇宙話。 このチャンネルでは1日10分宇宙時間をテーマに、天文学で白紙語を取得した専門家の
亮が、毎日最新の宇宙トピックをお届けしています。 今日でエピソードが1444話目というところになってますね。
基本的には1話完結でお話ししております。 気になるところからぜひ聞いていただけたら嬉しいです。
はい、ということで最近毎日紹介してたポッドキャスト、 今日本ランキングマジやばいっすみたいな話させていただいてましたが、
まあ勢いはもう停滞しましたね。 今回は日本最高5位っていうところになっていて、
まあ現在は8位というような感じで、やっぱ日本1位の壁は厳しいなと、 年々厳しくなってますね。
1年に1回ぐらいここらへんをこう目指せるチャンスっていうのが来る時があるんですけど、 それにしても上の方はすごいなぁと改めて実感します。
まあ高い壁の方が頑張りがいがあるんでね。 ぜひ頑張っていきたいと思います。これからも応援よろしくお願いします。
スポティファイとかでも本当にたくさんの方に聞いていただいているので、 ありがたい限りだなと思っているので、別にあの
プラットフォームね関係なく好きなところから聞いてください。 ちなみにスポティファイも日本全体ランキングだと163位という状況になってまして、
芸能人とかたくさんいる中でトップ200に入っているっていうだけでも頑張っている方なん じゃないかなと思います。
引き続き応援よろしくお願いします。 ということでじゃあ早速今日の本題に行きましょう。
NGC4151の観測成果
今日お話しするのはブラックホールの形を明らかにした、 日本が世界を牽引するX先天文学の最新の研究結果、こちらについて紹介していきたいと思います。
昨日のエピソードとかでその日本が世界を牽引するどういうことなんだろうっていうこの X先天文学っていう分野の時代背景みたいなのをお話しさせていただきました。
なのでね気になる方はそちらから聞いていただければと思うんですけど、 そのまあ人工衛星最新のものが2023年の9月に打ち上がって、まあそこから1年経ったわけですね。
でその間もずっと観測を続けていたクリズム、人工衛星クリズムからとうとう新たな研究成果、論文として出てきたよっていうお話ですね。
で初期成果のリリースとして2つ、まずは論文がリリースされたっていうものの一つを紹介していきます。
で今回紹介するのは地球から6200万光年の距離に位置する渦巻き銀河と呼ばれるものですね。
渦巻き銀河、まあ渦を巻いている銀河なので、僕らがイメージする銀河の形そのまんまですね。
特にこう天の川銀河とかアンドロメダ銀河とか、そういうのってなんかこうアンドロメダもそうだよな。
渦巻いている形で見えるじゃないですか。見えるというかあの知ってると思うんですね皆さん。
その形をしているものがまあいわゆる渦巻き銀河です。 まあもうちょっと細かく言うとなんか正式にはとかあるんですけど、まあそこは一旦ほっといてください。
で6200万光年先にあるNGC4151という天体になっています。
俺ブラックホールの話するって言ってるのに銀河って思った人いるかもしれないんですけど、この銀河の中心には太陽の3000万倍と推定されるような巨大なブラックホールが存在しております。
でまあこういうあの今回のこの対象の天体に限らず多くの銀河の中心には、
太陽の数百万倍から数十億倍っていうような重さの巨大な質量を持つブラックホールが存在するというふうに言われています。
で僕たちが住んでいるこの天の川銀河の中心にもそういった巨大ブラックホールが存在していますね。
で巨大ブラックホールっていうのは、なんだろうその太陽みたいな星とか、太陽の何十倍みたいな星ってまあ結構見つかったりするんですけど、
何十…うんそうですね。見つかったりするんですけど、ただそのこれだけ巨大なブラックホールがどうやってできたのか、どうやって成長していったのかっていうところは結構重要なわけですよ。
なんでみたいな、そんな、結局ブラックホールってね、なんかちっちゃいものとかってどうやって作られるかで言うと、星が結構重い星がパーッと成長していって、生きていって、で巨大な星が最後こう爆発して死んでいく、
そんなタイミングで残されたこう残骸がぎゅーっと重力をさらに強く持っていってブラックホールとなるというような感じなんですよね。
これがブラックホールを作るざっくりとした流れ、つまり大元には星があるわけです。
大元には星があるんだけど、その星も、そのじゃあ、太陽の何十億倍の星ってあるって言うと、いやーってなると思うんですよね。
知らないなーみたいな。そんな重い星あったらどうなるんだろうっていう感覚になると思いますが、まあそういう感じでどうやってそもそもそんな巨大なブラックホールに成長していったかっていうのが、
意外とわかってないっていうのがこの宇宙の現状の理解となんですよ。
それに加えてね、ブラックホールっていろんなものを吸い込んでいくから、その吸い込みながら成長したっていうふうに考えられるんだけど、
じゃあ吸い込みきれなかった物質とかっていうのが周りにいたりとか吐き出されたりとかしながら、ここがじゃあどういうふうにブラックホールの成長に関わっているのか。
ここが重要なわけですね。
リゾルブの役割
で、これらの一連のプロセスを理解する上で非常に重要なのが、ブラックホール自体というよりはブラックホールの周りのその銀河を作っている周りのガス、
特にブラックホール周辺のガスの物質の分布ですね。 一般的にこう明るく輝く巨大ブラックホールの周囲には分子トーラスと呼ばれる、ちょっと難しい言葉なんですけどね。
トーラスってドーナッツ状のことをトーラスって呼んだりするんですけど、つまりブラックホールがあってその周りに渦巻きを描くようなその分布が広がっているところの、
ブラックホールのすぐ近くのところにトーラス、ドーナッツ状のなんかこう塵が満ちた領域が存在すると。
宇宙空間に漂っている物質たちがそこに集まっているわけですね、ブラックホールに引っ張られて。
で、今回のこのクリズムの観測では、そのブラックホールの周辺に広がっている塵の分布っていうのを決定しようというところが観測の目的として挙げられていました。
で、これ今までできなくてクリズムだったらできるっていう理由の大きな特徴の一つが、クリズムが搭載しているリゾルブと呼ばれる観測装置なんですね。
リゾルブ。 クリズムにはもう一個別の観測装置がついているんですけど、このリゾルブっていうのがまさに世界に対して世界のX線天文学の最新テクノロジーを超えていく。
これが活躍すると、もうこれまで見えてた宇宙の描像からガラッと変わるよねっていう期待を持った最新の超高性能観測装置なわけですよ。
で、これリゾルブって何ができるかっていうと、簡単に言うとですね、昨日僕、一昨日かな、虹見たんですよね久しぶりに。
家の窓からうわ虹だーと思って、めっちゃ雨降ってた日ですね。虹だーってなってたんですけど、虹を目で見分けるときって、
例えば7色とかに見えるじゃないですか。意外と7綺麗に見えないよねっていう時あると思うんですけど、7色に分けられる。
その時って結局、目の能力的に7色に分けれるっていうだけなんですよね。
もうちょっと具体的に言うと、このリゾルブっていう装置を使えば、これをほんと7色じゃなくて200色に分けるみたいな。
アンミカンみたいな状態ですね。虹って200色あんねんみたいな、そんな形を作ってくれるのがこのリゾルブ。
つまりものすごく目が良くて、光を分ける能力に特化しまくっていると。
結局その虹が虹色たるゆえんっていうのは、太陽の光が、僕ら普通になんかこう、ただの白い光みたいに見えてるものが、
分解されて7色に見えてるわけですよ。つまりその分解する能力が異常に高いっていうのが、このクリズムが持っているリゾルブという装置なんですね。
で、これでブラックホールの周りを観測してあげることで、周囲の構造っていうのを今回明らかにすることができたというのが今回の特徴ですね。
ブラックホールの構造解明
で、これもやっぱりリゾルブじゃないとできなかったなっていう形になっていて、で最終的に観測して明らかになった部分で言うと、
分子トーラスと呼ばれるブラックホールの内側の、そのドーナッツ型で塵が分布している領域の半径っていうのが、
0.1光年程度であることがわかった。 で、今回の観測はもう本当にリゾルブがそういうことをできるんだよって、
そもそもね、今回のそのクリズムの観測結果っていうのはどういうところから提供されているかで言うと、
昨日も紹介したけど、クリズムの性能がもともと設計していたレベルを満たしているかどうかっていう、
その能力を検証する初期性能確認運用なわけですよ。 初期性能を確認する。つまり元々この天体を見たときに、このトーラス状の部分が0.1光年ぐらいのその大きさで綺麗に観測することができるよ。
そうするとクリズムが持っている性能を十分に発揮できる性能が整っているよっていう話っていうのを確認しに行くために、今回観測を行ったわけですね。
で、それの結果、ちゃんと0.1光年であることがわかった。
それに加えてさらにさらに分子トーラスよりもさらに内側には0.01光年のさらに半径を持つ新しいエリアっていうのも確認することができた。
新たにそこもちゃんと観測することができたと。もともと知られてたと思うんですけどね。
で、分子トーラスのこの構造っていうのが長年の研究により存在は知られていたけど、
形成のメカニズムってどうなってるんだろうみたいなのがわからないので、綺麗に観測ができる能力を携えたクリズムが今後そういうブラックホールの周りの環境っていうのを解き明かしていく。
かなり面白いフェーズに入っていくんじゃないかというところで期待値も込めてブラックホールの話を今回させていただきました。
観測結果の期待
はい、ということでこれあくまでねまだ一部なわけですよ。で、もう一つ研究出てます。
もう一つはスーパーノヴァ超新星爆発の残りかす残骸ですね。
こちらが出てるんでこちらの観測結果明日紹介していこうと思っております。
クリズムがどんな結果残していくのかどんどんどんどん最新の論文でお話ししていきますので、ぜひチェックしていってください。よろしくお願いいたします。
アフタートークです。はい、ということでじゃあ一ついただいているコメントを紹介させていただきます。
えーとですね、リスナーネーム森さんからいただきました。森さんかな。
りょうさんこんばんは。次回はクリズムのお話が聞けるとのことでとても楽しみにしています。
というのもクリズム打ち上げ前に地元愛媛でクリズムについて話を聞く機会があったものの、世間ではまだまだ知られていないプロジェクトだなと思ったからです。
地元愛媛の大学が一大プロジェクトに携わっているということがとてもすばらしいですし、
りょうさんの解説が聞けるのもとても嬉しいです。これからも宇宙話楽しみにしておりますとコメントをスポーティファイでいただきました。ありがとうございます。
そう愛媛大学もこれ運用入っているんですけど、愛媛大学にいる研究者の方でしだつさんという方いらっしゃるんですね。
しだつめぐみさんという方いらっしゃるんですけど、僕が研究やってる時のこの
国際宇宙ステーションにある観測装置の運用の時とかデータ分析の時とかには、その今愛媛大学にいるしだつさんにものすごくお世話になったので、
もしかしたらその愛媛大学の話聞いたのもしだつさんのお話だったんじゃないかなと思って、なんか不思議な縁を今感じてます。
僕がリリースした論文にも協調者として名前載っていてっていうぐらいは本当にお世話になった方なので、もしまた愛媛でそういうのがあるときは盛り上げに行ってくれたら嬉しいです。森さんよろしくお願いします。
ということで嬉しいコメントでした。ありがとうございます。皆さんからのコメントお待ちしております。
で、今日の月のお話最後して終わりにしようかなと思います。本日9月24日ですね。
は前回の満月からちょうど1週間が経ちました。そして今日の夕方は綺麗に半月が見えるタイミングとなっております。
半月、真っ二つの月。で、こっからどんどんどんどん細くなっていって、
11月の頭ですね。11月の1日に新月を迎えるという形になっておりますので、そこまで欠けていく月、
一緒に眺めていきましょう。 今回は以上にしていきたいと思います。
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