00:02
1日10分、宇宙時間をテーマに毎日お届けしております、宇宙話。 今回は、X線で見る太陽、恒星っていうのはどういう姿なのか、
その表面で起こる爆発現象であるフレアと呼ばれるのは、X線で見るとどうなのか。 まさに僕が白紙論文を書いたり、論文を出版したりっていうところで専門に研究していたところを
今回お話ししていきたいとおもいます。 この1週間、XRISMに関する特集してきました。
それを聞いた上で今回の話聞くとより面白いし、今回の話を初めて聞いた上でも、 あれ、X線天文学面白いなと思ってくれるかなと思ってます。
そうしたら是非過去のエピソードも聞いてください。 それではどうぞ。
佐々木亮の宇宙話。
2023年9月2日、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おります。
本日でエピソードが1059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おりますので、気になるトピック、気になるタイトルから是非聞いていただけたら嬉しいです。
直近1回、2回、3、4、5、6、7ですかね、7回はX線天文学っていうところの話をがっつり深掘りさせていただいている、そんな回になっています。
なんでかっていうと、2023年の8月の28日に打ち上げを予定していたX線天文衛星、クリズムと呼ばれる人工衛星があるんですけど、これを何が何でも応援したいみたいな気持ちでエピソードをずっと撮っているっていう感じなんですね。
1週間まるまる似たような分野をやるっていうのは初めてだったんですけど、結構評判が良くてですね、僕のいつも以上の熱量が出ているっていうちょっと恥ずかしい回でもあったりします。
でですね、僕がNASAで研究したり、博士号を取らせてもらったりっていうのはこの分野だったので、どこよりも詳しくは話せるかなっていうところを思っていたりもするので、今回はそんなまた派生のお話ししていきたいと思います。
今回は僕が今話したNASAで研究するっていうきっかけをもらったりとか、あとは僕が博士論文を書くときとか出版した論文とかに書いていたフレアと呼ばれる現象について、なぜX線で見るのが重要なのか、そんなお話をしていこうと思っております。
03:00
フレア。一番身近なものだと太陽フレアって呼ばれる現象がありますね。太陽フレア。これ、最近はよくネットのニュースとかにもなるなっていうぐらい、なんか認知度が上がってきている実感があるんですよ、僕も。
しかもこういう発信活動とかをし始めてのは3年なんですけど、昨日で3周年を迎えて宇宙話が。で、なってきた初期の頃はそんなに注目されていた気がしなかったんですけど、今は結構太陽フレアっていうところに敏感になっている人が多いなっていう印象ですね。
で、この太陽フレアって何なのかっていうと、これ、太陽の表面で起こる爆発現象なんですよね。で、この爆発現象のことをフレアって言っていて、で、この爆発は他の星でも起こるんですよ。で、そんな爆発現象っていうのが太陽で発生して、何がそのフレアについて注目すると面白いのか。
まあ面白いというか、星、そのフレアっていう現象を見ていく重要性があるのかっていうところで言うと、太陽で起こる爆発であるフレアっていうのは爆発するだけならいいんですけど、例えば爆発するとですね、その爆発の勢いで1個は放射線を強く出す。
で、もう1個はその爆発の勢いで太陽の表面にある物質っていうのを宇宙空間に吐き出すっていうそういう性質を持っています。
まあ一般的な爆発と一緒ですね、本当に。爆発すると爆風に乗って周りにあったものっていうのが周りに撒き散らされるというようなところになっているから、まあ爆発でイメージしてもらえると太陽フレアっていうのは想像しやすいと思うんですよ。
で、その太陽フレア発生すると地球上にはかなりいろんな被害が出てくると。
例えばその今、大西宇宙飛行士が宇宙に行きましたね。で宇宙ステーション、国際宇宙ステーションの中には宇宙飛行士がたくさんいるんだけど、宇宙空間にいる間に太陽フレアの爆風が直撃してしまうと放射線を大量に浴びるっていうような状況になってしまったりとか、
あとはその爆発で撒き散らされた物質っていうのが人工衛星の電気回路とか、そういったところに影響を及ぼして実際に潰しちゃうとかね、っていうのもあったりするんですよ。
で、おとといとかに話したX先天文学の歴史の中でも人工衛星が太陽フレアによって破壊されてしまうっていうような実際現象も発生していて、
かなり苦い思い出もありつつ、だけどX先で見るには面白い現象であるっていうところもある。そんな感じなんですね。
っていうような感じで爆発っていうのは危険だし、で爆発が発生すると地球にも影響が出ると。
06:00
で、地上だとオーロラが見えるっていうちょっと嬉しそうな面もありつつ、1970年、1980年とかっていう頃に起きた巨大な太陽フレアの影響によって、
カナダのケベック州っていうのが全体がブラックアウト、停電してしまうっていうようなね、そんな現象も太陽フレアのせいで発生したっていうようなところがあるぐらい、
フレアっていうのは本当に危険極まりない現象なわけですよ。で、そんな危険極まりない太陽フレアっていうのが、
を研究する上で、太陽だけを見てるとやっぱりどうしても、なんかその、ある現象の一側面しか見れないじゃないですか。
ってなってるから、じゃあ太陽フレアを研究するために他の星とかを見てみようっていうので、他の星で発生しているフレアって呼ばれる現象を見ていくっていうところをやってたのが実は僕の研究だったりするんですね。
で、そのフレアを見るために使っていたのがX線観測装置。
宇宙から飛んでくるX線っていうのを見るっていうところで、X線天文学の中に僕はずっといたっていうところですね。
まあX線、レントゲンとかで使うような光なんですけど、宇宙からめちゃめちゃ飛んできてると。
で、このX線っていうのは、ここ最近だとよく喋ってるんですが、ものすごく高温の場所、または高速に近いような動きをしているようなものっていうところから出るっていう特徴があって、
で、高温な場所っていうのは1000万度とか1億度とかっていうようなレベルの温度の場所からX線っていうのが強く放射すると。
で、太陽とか他の光線で起きたフレアっていうのが爆発が起きると、その爆発によって加熱された領域がだいたい1000万度とか、そういったレベルまで一気に加熱されていくっていうようなところがあるので、
太陽っていうのはかなり、太陽フレアを見るっていうところはX線で見るに適しているっていうところが一つになったりします。
で、しかもこれ面白いのが、このフレアが発生してたりとか、あとは太陽の中でもものすごく活発な領域、なんか危険じゃない?ここ。
みたいに思うところが、漏れなくX線で輝いているっていうような、そういう現象を見えたりするんですよ。
これ、X線天文学の歴史っていうところでお話しさせてもらったんですけど、日本のX線天文学スタートしたのは1979年。
今からだいたい45年前ぐらいっていうところにスタートしたっていうところ言いましたけど、実はもっと前にアメリカがどんどんどんどん実験を繰り返していたっていうところがあって、
スタートは1949年。実は日本の白鳥っていう人工衛星が宇宙に打ち上げられて、X線天文学が幕開けしたっていうところの
09:14
アメリカの初手っていうのは、実は1949年とかにロケットの実験でスタートしていたりしました。
その後はちょっとしばらく経って1973年に、なんとこれ、初めて太陽のX線画像っていうのが得られたんですよ。
で、この太陽のX線画像っていうのを撮られたタイミングで見えてきた描像っていうのが、太陽は実はX線で見ると全然違う形をしているっていうところがわかったんですね。
僕たちが目で見える可視光線って呼ばれる光、色で分けると赤から紫みたいな色ですね。
あの光っていうところで太陽の表面を見ると、なんかのっぺりしてるというか、明るすぎて一様にただ輝いている球体みたいな感じに見えるじゃないですか。
で、そこに加えて理科の授業とかでもチラッと触れたと思うんですけど、太陽の表面にある黒点ですね。黒点。
太陽の表面にはほくろみたいなブツブツがたくさんあったりなかったりみたいなところが見えたりするのが、僕たちが目で見える光で見た太陽の姿だったりします。
まだこれ、あ、そうなんだって言ってパッて上見て太陽直視しちゃダメですよ。目やられちゃうんでね。それは絶対しないでほしくて。
望遠鏡とかで反射させるというか、望遠鏡である紙に太陽を映し出すとそういう姿が見えたりするっていうところで、
太陽っていうのは目で見える光で見るとのっぺりした姿のところに黒い点がポツポツあるだけ。
あの黒点っていうところが実は太陽フレアにとってはめちゃめちゃ重要なポイントで、太陽フレアが発生するのって実はあの黒点なんですよ。
黒点っていうのは、周りよりも1000度ぐらい温度が低いところなんだけど、磁力がものすごく蓄えられてて、その磁力を爆発エネルギーに還元するみたいな太陽の性質があるんですよね。
だから巨大な黒点ができると、巨大な太陽フレアが発生しそう、やばいぞ、みたいなところになってくるっていうようなところが実は太陽の特徴としてあるんですよ。
で、じゃあその黒点が見えたりする太陽の表面をX線で見たらどうなるのか。
っていうところで言うと、X線で見ると、なんとそののぺっとしてた表面が実は明るいところと暗いところとっていうのが結構明暗が分かれて見えてたりするし、
なんなら黒点に見えていた普段は暗く見えているところっていうのがものすごく明るく輝いているっていうところを見えたんですね。
12:06
X線で見ると全然違う描像が見える。
つまり僕たちの見えている光での観測している太陽っていうのはあくまで一側面に過ぎなくて、他の光で見るとそういった激しい太陽の表面の状況っていうのが明らかになると。
ちなみに今、このエピソードのアートワークですね。このエピソードについてるアートワークに今太陽の画像を使ってるんですけど、これがX線で見た太陽の姿です。
なんかすごくアグレッシブに見えませんか。
このアグレッシブなエネルギッシュな太陽の姿っていうのがX線で見た太陽で、なんか僕たちの目で見る太陽とはまた一味違った雰囲気が見えるし、
なんかちょっと面白そうな天体に見えるっていうところもあったりすると思うんですね。
そういった中で、つまり太陽フレアに関連するような黒点だったりとか、あとはフレアが発生したときっていうときに温度がものすごく上がって、
エネルギーががっつり上がって、X線で見るとより際立って見ることができるっていうのが太陽、そして太陽フレアに関する特徴なんですよね。
そういったところをガンガンガンガン攻めていってたのが、X線を使って太陽フレア、光性フレアとかっていうのを研究するっていうところです。
僕がずっとやっていたのは、その太陽は実はちゃんと見なくて、なぜかっていうと太陽は近すぎるし、1個のデータだけだとなかなか限られた情報しか得られないっていうところもそうだったし、
あとは他に光性がたくさんあるんですよ。太陽に似た星もあれば似てない星もあってっていうところで、じゃあそいつらを観測しまくる。
なんなら、見える見えないも含めで、もう宇宙にあるすべての星を観測対象にするぐらいの感じで、X線で夜空を見まくってたんですよ。
夜空というか昼空もあるか、というところを見ながら、僕の研究の場合は、太陽を見ずに他の光性をたくさん見て、その光性を本当に何十種類とか見て、何百発っていうようなフレアをデータ分析で処理して、
データ分析することで見えてくる統計的な描像っていうんですかね。他の星たちがみんな右向いてるから、多分太陽も右向くよねみたいな。
他の星たちで爆発これぐらいの大きさまで起きてるから、太陽もこれぐらい起きうるみたいな話とか、そういったアプローチの仕方で研究をしてたんですよ。
だから、X線だとよりフレアが発生した時に星が際立つ。何なら普段全く星の姿は見えないのに、フレアが発生した瞬間だけ明るく輝くから、あそこに星あったんだ、みたいな感じで見えるとかっていうのも実はあったりするぐらい、このX線でフレアを見るっていうのは面白い部分だったんですね。
15:14
で、しかも僕が見ていたのは、太陽が起こすフレアとかに比べると、本当に6桁とか0が6個つくぐらいエネルギーが高い爆発とかを見てたんですよ。そんなことあるんだ、みたいな。
じゃあ、太陽も6桁ぐらい、1000万倍とかっていうような、100万倍か、6桁は。7桁で1000万倍かっていうぐらいの大きさの爆発を起こすのか、みたいな。そういったところが結構議論の中心になっていたところを責めていたりしたんですね。
だからこそ、そういうデータ分析のスキルとかっていうのも一定つくし、しかも宇宙に関する知識もつくし、みたいなところだったりしました。だからそこの経験が今、実はすごく生きてて、X線でずっと太陽とか太陽に近いような星とかを見ていて、それで分かっていたような研究っていうのをガーってやってたし、
で、その研究の横とかでやってるブラックホールの研究者の人とか、超新星爆発の研究者の人とかの距離がすごい近かったから、だからこそ一緒にやってて、いろんな研究の話聞けるから、今こうやって宇宙話で話せるっていうのもあるし、
データ分析の仕方は、それこそMacでカチカチプログラマーみたいな、ハッカーみたいな画面をガチャガチャやってたりもしたし、Pythonでデータ触ってたりもしたし、AIで観測したデータにAIを使って爆発を探すみたいなこともやってたんですよ。
だからこそ、今僕もう一つ、ポッドキャスト、隣のデータ分析屋さんっていうのをやってるんですけど、そういうデータ分析のスキルもついたりするっていうような感じで、なんかこう、X先天文学やっていたおかげで、宇宙に関してもいろんな側面が分かったし、僕たちが見てる、目で見えてる光とは全然違う性質の世界があるっていうのも分かったし、
で、いろんな研究者たちにも会えたし、で、しかもデータ分析のスキルもついたから天文学者じゃない、違う道に行こうっていうふうに決意したときも、じゃあデータアナリスト、データサイエンティストっていう仕事もあるな、みたいになったしっていうので、本当になんか天文学ですごい宇宙を楽しめたっていう側面プラスで、そういったスキルもつけさせてもらった、本当にいい分野だったなと個人的には思っていたりしますね。
まあそんな感じで、こう、今回は星のフレア爆発っていうところをメインにお話しさせていただきましたけど、まあいろんな側面があるんですよね。で、X先で星をやってる人もいれば、X先でブラックホール、X先でなんか超新星爆発っていういろんな研究者がいるから、なんかそういったところからいろいろね、お話し聞ける機会も宇宙話の中で作っていければ面白いかなと思います。
18:16
で、今回打ち上げられるクリズムですね。このクリズムも観測プランの中にきっと恒星の観測あると思います。で、ただ恒星フレア、その爆発現象っていうのは実は予期できるものではないので、来週爆発があるから観測しようとかはできないんですよね。予想できないから。
だからこそ、実は爆発を観測するのが運任せになっちゃうんだけど、もし運任せだとしても、そのタイミングでその星が爆発してくれたら多分すごい論文が出るだろうし、で、そうじゃなくても静かな星の表面見るだけでも太陽であれだけ違ったんだから、恒星でもこんぐらい違うことがわかった、どうかね。そういったところも明らかになってくると思うので、ぜひですね、皆さんあのクリズムの、
特に恒星の研究、楽しみにしておいていただけたら嬉しいなと思っております。で、なんかクリズムの公式のページとか見て、とかJAXAの公式のページ見ると、まだちょっと打ち上げのタイミングが読めないのかな。
けど1ヶ月いないぐらいにはきっと打ち上げてくれるよなっていう感じだと思います。で、今日は2023年9月2日の土曜日ですけど、なんか週明けはちょっと難しいっていうところだったみたいなんで、また1週間後、2週間後ぐらいになるのかなという予想になってますので、皆さんニュースぜひチェックしてみてください。宇宙話でもいろいろ教えていきます。
ということで、なんかまだまだ打ち上がらなそうなので、一旦クリズム特集じゃない、もうちょっとふわっとした宇宙の話しましょうか。久しぶりに明日はね。っていうところで、ちょっとクリズムとは違う話するかもしれないし、やっぱりまだX線の話したいなってなってるかもしれないので、ちょっとそのあたりは皆さん楽しみにしておいてください。
ということで、今回の放送は以上にしていきたいと思います。今回の話も面白いなと思ったら、お手元のpodcastアプリでフォロー、フォローボタンの近くにある星マーク、こちらからレビューいただけたら嬉しいです。番組の感想や宇宙に関する質問については、Twitterのハッシュタグ宇宙話し、またはSpotifyのQ&Aコーナーだったり、概要欄のお便りフォームからじゃんじゃんお寄せください。それではまた明日お会いしましょう。さよなら。
