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1日10分、宇宙時間をテーマに毎日お届けしております、宇宙ばなし。
今回は、電気自動車、ハイブリッド自動車に使われる材料っていうのが、宇宙空間でどうやってできたのか、そんなお話をしていきたいと思っております。
天文学、宇宙を解き明かす上で、観測で解き明かすっていう面と、数学で解き明かすという、2種類の手法があるんですが、
これらが攻め切り合って、歴史がどんどん動いている姿っていうのを、時系列的にお話もしていきたいと思っておりますので、ぜひ最後までお付き合いいただけたら嬉しいです。
3,2,1, イグニッション、
日本、
佐々木亮の宇宙話、
2022年10月29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、天文学で白紙号を取得した専門家の亮が、毎日最新の宇宙ニュースをお届けしております。
ということで、本日でエピソードが754話目を迎えているところで、
今日お話しするのは、電気自動車だったりとかに使われる物質、これらがどうやって宇宙空間で作られたのか、そんなお話をしていきたいと思います。
これですね、日本の国立天文台から出たプレスリリースを、今回はベースにお話しさせていただくんですけど、
これ結構今後の天文学の中でもインパクトが強いんじゃないかなと思う研究なんですね。
しかもそれを大学院生がやってのけたっていうところで、この面白さっていうのを今日はぜひ伝えていきたいなというふうに思っているという、そんな感じになっております。
今日ですね、紹介するのは、これなんか、もしかしたらイメージしづらい部分がいくつか出てくる可能性もあるので、
ただインパクトは本当に強いというところがあるから、ぜひですね、何回か聞いていただきながら解釈深めていっていただけたら嬉しいなと思っているんですけど、
今回紹介するのは、2017年にノーベル賞を受賞した研究分野である重力波って呼ばれるものがちょっと関わってきます。
この重力波ってものは、簡単に言えばものすごい重力の天体っていうのがぐるぐる回ってたりとか動いたりしていると、
重力場と呼ばれる私たちの目には見えない空間を重さによってねじ曲げるっていうような、これアインシュタインが相対性理論とかのそういう関係のところでお話をしていたもの。
で、それが100年の時を経て実際にそのものが存在するっていうのを観測的に証明したっていうのが、その2017年の重力波天文学の幕開けであり、
それに対してノーベル物理学賞っていうのが受賞された、そういうような背景があったりするんですね。
で、この重力波って呼ばれるものをどうやって検出したかっていう話はちょっと複雑なので置いておいて、
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重力波を出す天体として有名なものの一つに中性子性合体と呼ばれる現象があります。
もう重力波、中性子性って言われたらもうはい、ポカーンって感じだと思うんですけど、
これ重力波は正直あんま覚えておかなくても大丈夫です。最初にじゃあ話すなよってことなんですけど、
今回注目してほしいのは中性子性が合体するっていうところですね。
中性子性っていうのは、これもまた宇宙空間でものすごく不思議な天体で、
Podcastでも何度か話してるんですが、簡単に言えば太陽をぎゅーっと凝縮して半径10キロまで留めたっていうような、
本当にギッチギチに詰まったものが高密度な天体として注目をされてる天体なんですね。
半径10キロとか直径20キロっていうと、東京に住んでる方がピンとくる言い方で言うと山手線の中に太陽を収めることができるみたいな、
もう果てしないこの数字の規模がぎゅーっと凝縮されているような、そんな状況になってるんですよ。
そんなレアな天体、これ結構やっぱ不思議な天体として注目されてるものの、
さらにこの中性子星と呼ばれるギッチギチに詰まった天体っていうのが、
2つ連なってぐるぐるぐるぐる回ってるっていう、これまた不思議な天体があるんですよね。
この2つの天体がぐるぐるぐるぐる回っていて、で、お互いの重力がぎゅーっと引っ張り合いながら、
最終的にそれらが合体する、つまりくっついちゃうっていうような現象が発生するというところが、
これ中性子星合体と呼ばれるもので、簡単に言えば100と100の重さを持っていたものが一瞬でくっついて、
200とかそれ以上の重さのものをバシーンと作るみたいな、そんな感じなんですよね。
そうすると、ある場所にものすごく重い星っていうのが完成するので、
それによって時空がグワンと歪まれて、それによって重力波が発生、そして検出されるみたいな、
そういうような流れがあったというのが2017年のお話でした。
で、その2017年の時に、じゃあ中性子星合体したら何が起こるのかっていうと、
これすごいすっ飛ばしていろいろ言うと、宇宙空間でものすごくレアな金属っていうのを作り出す現象が、
まさにこの中性子星が合体するという現象なんですね。
なので、このガチャンってくっついた衝撃によって重力波っていうのが出ましただけじゃなくて、
実はそこでは、なんと金だったりとかプラチナだったりっていうような、
いわゆる地球上でもあの金属ってすごいレアだよねって言われるようなものだったりとか、
あとはレアアースって呼ばれるものだったりっていうのがそこの場で作られるというところで、
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宇宙空間でどうやってそういう金とかプラチナとかっていうものを作り出すことができるのかっていう意味の、
その側面での研究っていうのも実はこのタイミングでぐっと伸びてきたんですよ。
ただそこで初めて金だったりプラチナっていうのがこうやって作られるって観測的に分かったものの、
観測したデータの中には未だに説明できない要素、光の種類をいろいろ分けてみたりとか、
観測データっていうのをつぶさに見ていくと、この現象って何で起きてるんだろうっていうのが未だに分かってなかった。
5年前のデータに対して天文学者が頑張っても解釈が及ばない部分が未だに残っていたんですね。
そんな中で今回東北大学の大学院生の方が研究をガーって進めて何をしたかっていうと、
その重力波を出してた中性子性合体でできるであろうものをスーパーコンピューターを使ってガーってシミュレーション、
計算でガーってシミュレーションしてあげて、今まで説明できていなかったそういった細かい情報っていうのを
網羅的に説明できるある一つの数学モデルを作り上げたんですね。
このモデルを使うことによって今までこれどういうデータなんだろうって思ってたものが
いくつも解決されたっていうような研究成果が出たんですよ。
つまりこれってよく僕がポッドキャストの中で話している天文学だったりとかっていうのの側面で
観測的な天文学と後は理論的な天文学っていうのの2種類があるっていうお話をしましたよね。
これは観測の方の人たちはとにかく今何が起こっているかっていうのを論理的に説明する人たち。
そしてそれは観測っていう手法を用いて過去にこういう見方がされているから
今起こっているあの現象っていうのはこういうことです説明する人。
その一方で理論学者っていうのは数学を使って宇宙空間の天体だったりとか初現象っていうのを
数式に落とし込むことによってこれはこういうふうに説明できる。
数学的にこうやって説明できるものだから科学的に確からしいっていうようなところで
お互いが切磋琢磨しながら例えば観測で見つかったわけのわからないものを
数学的に後から証明して理由付けをしてあげるだったりとか
数学的にはこういう天体があるはずなのに観測的には見つかっていないって言ってたら
観測が頑張ってやっていったらあの人があえて予測してたものが
ここで起こってますよっていうのがわかってそこで計算に対して観測が追いつくっていうパターンもあると。
この重力波っていうのところとか今回新たに金とかプラチナ以外の見つかったのが
ランタンって呼ばれる金属だったりとかセリウムって呼ばれるもの
これ原子番号57 58とかってなるんですけど
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そのあたりが見つかるっていう研究の前までのちょっと時系列を戻ってみると
100年前にアインシュタインが重力波ってものがあるってことを言い始めました
でそれに対して100年間観測がなかなかできずにようやく観測技術が追いついた
で観測技術が追いついてきたが観測した結果のものを見ると
今の解釈じゃ全然わからないこのもっと難しい現象が含まれてる可能性があるっていうところが指摘された
そうしたら次観測からまた理論側にボールが渡って
理論側の人がこれらを説明するのっていうのはこういう数学モデルですよっていうのを返してくれたみたいな
そういうこうやっぱり天文学がこうやって歴史上進歩していきます
歩んでいくっていうところを体現してくれたものすごい面白い研究だと思ったので
今日はこう紹介させていただいたというような感じですね
本当はこうどういう天体が童貞されたのか見つかったのかみたいなところとかも紹介したかったんですけど
話しすぎちゃってるんでね例えばこうランタンって呼ばれる
金属これは水素獣電池だったりとかニッケル獣電池みたいなところで
いわゆるハイブリッドカーだったりとか電気自動車みたいなところに使われる材料っていうのを
になっているようなものがこのランタンと呼ばれる天体
ごちゃごちゃになっちゃうんですよねランタンっていう天体だったりとか
他にもいろいろ工業的に使われていたりすると
あともう一つもうちょっと重い星でセリウムって呼ばれるものは
ハードディスクとかのいわゆる工学レンズって呼ばれるものを磨くような研磨材として使われてたりとか
あと結構いろいろ超伝導体の材料として使われたりするみたいな
そういうところ超伝導体ってリニアモーターカーみたいに浮かせるやつですね
電気とか磁力とかを使ってそういったものに転用される
結構使われているが宇宙空間でどうやって作られたのかいまいちピンときていなかったような
天体っていうのが今回説明されたっていうのは
宇宙空間を解き明かすっていうことだけじゃなくて
地球でそれらの材料を使っている私たちに対して
こういう過程でできたんだよっていう解釈を与えてくれるっていう意味でも
なかなか面白いものだったので今回紹介したという形になりました
はいということで本題は以上というところにさせていただいて
近況報告する時間ないんですよね
今土曜日のお昼に収録してますでお昼に公開してるというところで
最近疲れてますっていう話はいろいろあるんですけど
この後実はですねちょっと面白いポッドキャストのイベントというか
公開収録みたいなものにお誘いいただいたのでそこに行ってきます
これ詳細話していいのかわかんないんで
もし話していいんだったら後々話そうかなと思うんですけど
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いわゆる日本トップの本当に1位とかを何回か取っているような
人たちのイベントなのでそこでどんなもの吸収できてくるのか
僕自身が本当に日本一位を目指してポッドキャストやってますよ
っていう話があるのでそこに対して
勉強できることをガンガン勉強してこようかなと思っているので
もし話せる内容があったら話します
ということでですね先日ABラボっていうところで
宇宙系のコミュニティのところで公開収録した模様を
明日あさってかあさってしあさってぐらいで公開していこうかと思うので
そちらもぜひ楽しみにしておいてください
それではまたお会いしましょう
最後の挨拶忘れてましたね
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さよなら
