宇宙線の起源を探る
宇宙を飛び交う謎の放射線、宇宙線の起源を探る、そんな研究結果が出てまいりましたので、こちら紹介していきたいと思います。
今回は、Xtend文学の中でも、日本が世界を牽引する、そんな役割を担っている人工衛星、
XRISMが残した研究結果についてお話し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、天文学で博士号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おります。
今日でエピソードが1664話目を迎えております。 基本的には1話完結でお話ししているので、気になるトピック、気になるタイトルからぜひ聞いていただけたら嬉しいなと思っております。
実は今日のエピソードは、昨日の続きとして聞いてもらうのが一番いいんじゃないかなと思っていて、昨日で今回扱う対象の天体の概要をお話ししていて、
今回が具体的な最新でリリースされた研究結果になっているというようなところですね。 ということでじゃあやっていきたいと思います。
今回お話しするのは宇宙を飛び交う放射線、宇宙船を発生させる起源になり得る天体、こちらについてのお話をしていきたいと思います。
今回観測の対象になっているのはイテザ方向にある約2万光年離れた距離に位置するブラックホール錬成です。
ブラックホール錬成っていうのは太陽ぐらいの大きさの天体とブラックホールがセットになっていて、ブラックホールにそいつらが吸い込まれていっているそんな状態の天体のことを指しますね。
でこの天体面白いのが、定期的に明るくなるX線バーストっていうものを発生させると。
そもそもこれX線バーストも発生させるし、ガンマ線も検出されるというようなとにかくエネルギーがめちゃめちゃ高い天体なんですね。
具体的な形で言うとブラックホールにその周りにある太陽ぐらいの大きさの星っていうのが吸い込まれていって、
でその吸い込まれていく過程で、吸い込まれていく時に得るエネルギーっていうので、X線とかで輝く円盤の部分があったりしますと。
加えてガンマ線っていうのはそこから飛び出ているジェット、円盤に対して垂直方向だから面から線がブワーって出ているみたいな、そんな感じでジェットが吹き出している。
でこのジェットっていうのはどういうメカニズムなのかっていうところで言うと、メカニズムというかエネルギーの流れ的には吸い込まれていってブラックホールにグーって引っ張られながら
回転のエネルギーとかバーって増していっている物質たちが落ちていくっていう時だけじゃなくて、この吸い込まれていくだけじゃない外側に向かっても力が放出されると。
溜まったエネルギーっていうのが。でなんかこれよく言われて半分ピンとくるかなっていうので言うと、車の排気ガスとかみたいな感じですね。
車の排気ガス、ガソリンがバーってエンジンに注入されて、でエンジンを回すための燃料としてガソリンが使われますね。
で火が燃えて、でガス、あの車が動くと。で動く中でどうしてもそれが全部そのまま動力に変換されるかで言うとそうじゃなくて、
まあこう余ったエネルギーが排気口、あのマフラーからブワーって車後ろで出ますよね。排気ガスみたいな形で。
ああいうイメージで持っておくといいのかなとか、なんかそういうふうに言われていたりもしますね。
そうやってブラックホールに星が吸い込まれていって、そこに円盤ができて、でジェットが噴出されるっていうような、なんかこう全体の構造っていうのがあるんですよ。
でこれつまり、吸い込まれていったものが外に向かって思いっきり加速されていっているという加速機としてのブラックホール連成の機能っていうのがあるんですけど、
この粒子の加速っていうのがどういうふうに発生しているのかっていうところですね。これを解明しようというようなところで今回使われたのが
X線の粒子の加速ができるクリズムですね。でクリズムによって今回どういうところを加速したのかっていうと、
このブラックホールに吸い込まれていっている円盤の周辺、周辺これ100光年ぐらいですかね。
だいたいそれぐらいかな。100光年ぐらいの範囲のところを広く空間的にこうなんか普通に写真を撮るみたいな感じで空間的に広がっている像として、
写真として撮影して、その写真を分解しながらどこにどういうエネルギーが流れていって、どこがどういう感じでX線で明るくなっているのかなっていうところを確かめる、そんなアプローチを行ったんですね。
この観測によって明らかになったのは、Xテンド、今回のこの写真を使って検出することに成功したことによってですね、この
X線の放射っていうのはγ線の観測から推定されていたその高いエネルギーの粒子の分布よりもブラックホールのこの近くに集中していた。
つまり、ジェットはブワーって遠くまで飛ばされていて、ジェットの先の方でγ線が出ていて、
根元の方からこれX線が出ている。 根元っていうのはそのブラックホールの周辺というところですね。
つまり、γ線がブワーって出ている、加速させられた後のものが集まっているジェットの領域と、X線で光り輝く加速させる部分
っていうところとで、X線とγ線それぞれで光り方が異なるというようなことが今回明らかになったんですね。
クリズムの役割
で、このどこがX線で明るくて、どこがX線で暗いのかっていう、その写真でここ明るいね、ここ暗いねっていうふうに空間的に分ける能力っていうんですかね。
これが、あの今回クリズムにとってめちゃめちゃ重要な役割でした。 クリズムじゃなきゃこれはできなかった。
で、どういうことかっていうと、まあこれクリズムってこれまでの研究結果、皆さんにお話ししてきた中ではカロリーメーター、リゾルブって呼ばれる光をものすごく細かく何かこうどの分子がどれぐらいその天体に含まれているかみたいなのを光から分解する能力っていうのを注目してみんなにお話ししてたと思うんですよ。
クリズムっていうのは2つの観測装置があって、リゾルブとエクステンドっていう2つがあります。
このリゾルブっていうのが、そのこれまで類を見ないようなこれまでの何十倍性能の良い光を分ける。
簡単に言うと僕らが虹が7種類に見えている、7色に見えているってなったら、
クリズムはその50倍、例えば性能が良いってなったら、虹ってその7×50ですよね。
350色に見えるみたいな、リゾルブを使えば。これのもっとすごいバージョンみたいなのがこのクリズムの一番メインの能力、目玉の機能って感じです。
そんな中でエクステンドっていうのは、このリゾルブの観測を行うための補助の機能としてクリズムに搭載されている。
補助とはいえ、過去のX線観測衛星のメインの観測装置にもなっているぐらいの性能。
プラス、今回エクステンドっていうのは、確か満月1個分とかだったかな、確かそれぐらいの広い視野を見ることができるっていうのはこのエクステンドの特徴なんですよ。
過去の人工衛星たちはそこまで広い範囲は見えなかった。
空間的に広がっている天体をエクステンドで撮るっていうのは、理にもかなっているし、エクステンドじゃないとできないこと。
イメージとしてはこれまでの装置っていうのは、どこに明るい天体があるかっていうのをなんとなく知るぐらいのもの。
に対してエクステンドは広い視野で写真を撮って、ここの真ん中に明るいのがあるよっていうふうに言い当てることができるみたいな、そんなイメージですね。
エクステンドの観測成果
で、今回はこのエクステンドがメインで活躍した研究になっていて、一応このリリースで扱われている論文っていうのが、論文自体のリリースはもう確か3ヶ月前ぐらいらしいんですけど、
エクステンドの成果としては初めての科学成果になっているというような感じですね。
なのでこういった高性能な観測ができるエクステンドっていうものが補助材としてついていて、そしてメインのリゾルブっていうのが大活躍しているっていうのがクリズムですね。
エクステンドっていうのはこの単体だけでも、この宇宙に飛んでいる謎の宇宙船の起源になり得る天体っていうところをですね、解明する能力を持っているっていうことになるので、非常に優秀な観測装置ですね。
こんな感じで今回エクステンドの観測によって、ブラックホールに吸い込まれてる星のどこがエクステンド明るく輝いているのか、そしてそのエクステンドで輝いているところとかが宇宙に飛び交っている宇宙船を作り出す加速機構の一つだというふうにも考えられているので、
今回の成果っていうのはその加速機構っていうところ、そして銀河全体に宇宙船が生成される仕組みを深く理解するきっかけになるものになる可能性があるというところで、かなり期待できるものなんじゃないかなと思っております。
はい、ということでこれからもクリズムの観測結果どんどん僕、ポッドキャストで紹介していきますが、そのリゾルブってやつを使うのかエクステンドっていうものを使うのかで、アプローチするサイエンス、科学的な課題っていうのが全然変わっていきます。
この辺りを楽しんでいただきながら、研究者の人たちが科学成果をどうやって最大化させていこうとしているのか、1個の人工衛星でたくさんの科学成果を出すことができればお得じゃないですか、コスパめっちゃいいみたいな、そういうところを目指していっている背景とかも色々お話ししていけたらいいんじゃないかなと思っておりますので、
これからも引き続きクリズムのお話、楽しみにしておいてください。よろしくお願い致します。
はい、ということでアフタートーカー行っていきましょう。はい、ということで、いただいているコメントを紹介していきたいと思います。
昨日のエピソードですね、リスナーネームこちら、カラフルさんからいただきました。 カラフルさんはですね、実はほとんどのエピソードをグラフィックレコードっていう形のものに落としてくれてるんですね。
宇宙話、なんかこう耳で聞いているだけじゃわかんないなっていう人、いるじゃないですか。いると思います、みんなの中にも。そういう人たちはぜひカラフルさんのノートに貼ってある、
Xでも発見できるんで、ハッシュタグ宇宙話で調べてほしいんですけど、のグラフィックレコードを見てみてください。
で、これを見ていくとわかるようになってるんですね。で、そしてカラフルさんが再現するのムズイなって言ってるときは、基本的には僕の説明不足なんですよ。
いやーそうで実際ね、昨日いただいたコメントだと、最後マキシとクリズムが出てきてちょっと混乱。
マキシでV4641の増高を観測して、クリズムでその星の空間的な広がりを観測できる。この話を明日するってことかな?あってるかな?頭当たらいてない?っていただきました。すいません。
いやーそうなんですよね。で、今日の話は本当、マキシでカラフルさんの質問に答えると、マキシでそういう定期的に明るくなるっていう傾向は見えてる。
で、その定期的に明るくなる天体の別に明るいタイミングじゃない時だけど、クリズムで観測してみたらこういう状態がわかったみたいなのが今回の話です。
なので、今日みたいにそんな感じでね、混乱を起こしちゃってるんだっていうのがわかるので、カラフルさん是非これからもここがわからんかった、ここが書きづらかったっていうのを教えてください。
で、みんなはハッシュタグ宇宙話で呟いてくれるカラフルさんのポストからノートの方見に行ってもらえたらかなり宇宙話楽しめる内容になってるんじゃないかなと思いますので、ぜひぜひよろしくお願い致します。
そんな感じで、じゃあ今回は以上にしていきましょう。
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それではまた明日お会いしましょう。さようなら。
