【国立天文台】 3月4日23:00分、""宇宙を知る為の基礎知識 ; 元素周期表""

(周期表)




　①　""宇宙を知る為の基礎知識 ; 元素周期表""

　　☀　周期表　、wikipedia

★　周期表（しゅうきひょう、英: the periodic table）は、物質を構成する基本単位である元素を、それぞれが持つ物理的または化学的性質が似たもの同士が並ぶように決められた規則（周期律）に従って配列した表である。「周期律表」や「元素周期表」などとも呼ばれる。

　★　解説[編集]

　周期表は原則的に、左上から原子番号の順に並ぶよう作成されている[1]。周期表上で元素はその原子の電子配置に従って並べられ、似た性質の元素が規則的に出現する[2]。

　同様の主旨を元に作成された先駆的な表も存在するが、一般に周期表は1869年にロシアの化学者ドミトリ・メンデレーエフによって提案された[3]、原子量順に並べた元素がある周回で傾向が近似した性質を示す周期的な特徴を例証した表に始まると見なされている。この表の形式は、新元素の発見や理論構築など元素に対する知見が積み重なるとともに改良され、現在では各元素のふるまいを説明する洗練された表となっている[4]。

　周期表は、錬金術師、化学者、物理学者、その他の科学者など、無数の人たちによる知の集大成である。元素の性質を簡潔かつ完成度が高く示した周期表は「化学のバイブル」とも呼ばれる[5]。現在、周期表は化学のあらゆる分野で、反応の分類や体系化および比較を行うための枠組みを与えるものとして汎用的に用いられている。そして、化学だけでなく物理学、生物学、化学工学を中心に工学全体に、多くの法則を示す表として用いられる。


　②　元素組成比




現在の元素記号 (一部)

元素記号 、元素名　、元素記号　、元素名

H 水素 　、Sr ストロンチウム
N 窒素 　、Ba バリウム
C 炭素 　、Fe 鉄
O 酸素 　、Zn 亜鉛
P リン 　、Cu 銅
S 硫黄 　、Pb 鉛
Mg マグネシウム 　、Ag 銀
Ca カルシウム　 、Au 金
Na ナトリウム 　、Pt 白金
K カリウム 　、Hg 水銀

　

【国立天文台】 3月4日22:50分、""すばる望遠鏡 ;天の川銀河の星の元素組成で探る宇宙初代の巨大質量星の痕跡、その2 ""

(図４：初代の巨大質量星の爆発の想像図。大質量星の集団のなかで最も質量の大きいものが爆発を起こし、周囲に物質を放出すると考えられます。(クレジット：国立天文台))




(図５：初代の巨大質量星が放出した物質と周囲の水素が混ざったガスから誕生すると考えられる小質量星の想像図。(クレジット：国立天文台))




① ""すばる望遠鏡 ;天の川銀河の星の元素組成で探る宇宙初代の巨大質量星の痕跡、その2 ""

　☀　＜研究のインパクト＞
巨大質量星の進化と元素合成については、ここ数年あまり新しい理論研究が発表されていませんでしたが、比較対象となりうる観測データが得られたことで、今後研究が活発になることが期待されます。その結果、巨大質量の初代星が存在したことが確定的になれば、一部が巨大質量星として誕生するという初代星形成についての最近の計算機シミュレーションの結果を強く支持することになります。

巨大質量星が周囲に与える影響は大きいため、宇宙初期の星形成や銀河形成の研究ではその存在を十分考慮する必要があります。質量が 1000 太陽質量におよぶような星であれば、数百太陽質量のブラックホールを形成するので、それが銀河中心にみられるような巨大ブラックホールの種のひとつになった可能性もあります。巨大ブラックホールの起源は大きな謎とされていますが、巨大質量の初代星の存在が確立されれば、有力な候補となるかもしれません。

研究チームの青木和光さん (国立天文台准教授) は、「巨大質量星が初代星のなかにどの程度の割合で存在したのか明らかにすることが重要で、そのためにはより多数の初期世代星の探査と観測が必要となります。また、巨大質量星が多数存在したのであれば、次世代超大型望遠鏡 TMT などによる遠方銀河の観測でその集団を直接観測できる可能性も出てくる (注５) ので、いろいろな方法での研究の進展にも期待しています」と話しています。

　☆彡　＜研究チームの構成等＞
•青木和光 (国立天文台)
•冨永望 (甲南大学／東京大学 Kavli IPMU (WPI))
•本田敏志 (兵庫県立大学)
•Timothy C. Beers (米国・ノートルダム大学)
•Young Sun Lee (米国・ニューメキシコ州立大学)

この研究成果は、2014年8月22日付けで発行される科学雑誌 Science に掲載予定です (W. Aoki, N. Tominaga, T. C. Beers, S. Honda, Y. S. Lee, "A chemical signature of first-generation very-massive stars")。この研究成果は、科学研究費補助金23224004によるサポートを受けています。

(注１) ビッグバン後の宇宙に存在した物質密度の不均一からスタートし、膨張する宇宙のなかで、重力の作用で密度の高いところにはますます物質が集まり、星が生まれてきます。

(注２) こういう大質量星は、進化の最後に中心部の崩壊とともに大爆発を起こし、ブラックホール (もしくは中性子星) を形成します。その際に、炭素から鉄までの多様な元素を放出します。これまでの宇宙初期に生まれた星の生き残りの観測からは、大質量星の起こす超新星による元素合成モデルでよく説明できる例が見つかっています。
すばる望遠鏡、最も重元素の少ない星を発見 (すばる望遠鏡2005年4月13日プレスリリース)
鉄を含まない星 (Nature 506, 7489, 2014年2月27日)

(注３) 巨大質量星では中心部があまりに高温になるために、電子・陽電子対を形成して崩壊し、その際に起こる核融合の暴走で爆発します。太陽質量の 300 倍を超えると核融合の暴走でも星の崩壊をとめきれずにブラックホールになるとされますが、一部の物質が放出される可能性も指摘されています。

(注４) 銀河系の初期に生まれた小質量星の候補は、スローン・ディジタル・スカイ・サーベイ (SDSS) による探査でみつかってきたもので、うち約 150 天体がすばる望遠鏡高分散分光器で詳しく調べられました。そのなかで SDSS J001820.5−093939.2 (SDSS J0018-0939) という星が特異な組成をもつことがわかり、同装置でより詳細な観測が行われました。

(注５) 宇宙においては、遠方の天体を観測するとそれだけ宇宙の初期の様子を知ることができます。初代星を一つひとつ見分けることは TMT でも困難ですが、集団になっていれば発見できる可能性があります。

　☆彡　補足説明

★　＜なぜ初代星には巨大質量の星が存在したと予想されるのか＞
初代星は、水素・ヘリウムのみのガス雲から誕生する点が、それ以降の星との大きな違いです (リチウムも存在しますが、あまりに微量なため重要ではありません)。ガスが重力により集まってくると、ガス圧により収縮しにくくなります。重元素が含まれていると、原子や分子のスペクトル線放射や、塵粒子の熱放射などによって内部エネルギーが失われ、ガス雲は低温・低圧になり、収縮が進んでやがて星が誕生してきます。重元素がない段階ではこのプロセスが進みにくいため、巨大な質量をもったガス雲だけが星を生み出すことができると考えられます。

実際には、星の種ができはじめたところにまわりからどの程度ガスが降り積もることができるかによって最終的な星の質量が決まります。最近の研究では、初代星であっても太陽質量の数十倍というのが典型的な質量と見積もられていますが、同時に、ある程度の割合で太陽質量の 100 倍を超えるものも誕生すると予想されています。 また、重元素が多いと、仮に巨大質量星が誕生しても、星の放射が強いために表面から物質が吹き飛ばされ、超新星爆発に至る前に太陽質量の数十倍になってしまうとみられています。重元素を含まない初代星ではこの効果が小さく、巨大質量のまま進化の最終段階を迎えると考えられます。

(参考) ファーストスターは太陽の40倍の重さ (京都大学ほか2011年11月プレスリリース)

★　＜今回得られた観測データ＞
SDSS では、天の川銀河の数十万個の星のスペクトルを取得する探査観測が実施され、そのなかから宇宙初期に生まれたと思われる重元素組成の低い星の候補天体が多数見つかりました。SDSS のスペクトルでは、個々の元素の組成比を決められるほど波長を細かく分ける精度が高くないため、すばる望遠鏡高分散分光器 (HDS) を用いて、候補天体の観測を進めました。すばる望遠鏡によって得られたスペクトルには、星の大気にある様々な元素によって生じる光の吸収がスペクトル線として現れるため、どの元素がどの程度の量存在しているのか、測定することができます。

★　＜超新星によってつくられる元素組成比の違い＞
太陽 (太陽系) の元素組成は、太陽が誕生するまでに起こったさまざまな星や超新星による元素合成の結果が混ざり合ってつくられてきました。そのかなりの部分は、大質量星が最後に重力崩壊する際に起こす超新星爆発によるものであることがわかっています。

天の川銀河の星のなかには、太陽に比べて鉄などの重元素の組成がずっと低い星があり、これらは宇宙初期に誕生した星と考えられており、その元素組成比は大雑把にいうと太陽組成に近いものが大部分です。すなわち、水素 (とヘリウム) に対し、重元素の量が全体として少なくなっているということです。これは、初期に生まれた星のもとになったのが大質量星による超新星爆発であったということを意味しており、これはより詳細な元素組成比の調査からも裏付けられています。

重元素量が極端に少ない星のなかには、鉄の量が非常に少なく、これに比べると炭素やマグネシウムなどの比較的軽い元素の量はさほど少なくないという、特異な組成をもつ星が見つかっています。こういった星の元素組成も、大質量星の起こす超新星爆発のうちでも、中心部で作られる鉄があまり放出されないような場合があると考えれば説明できるものです。

これに対し、巨大質量星が起こす電子・陽電子対生成型超新星では、核融合が進んだ結果できる鉄を含めて、すべてが爆発で飛び散ります。これは鉄の組成が相対的に高いという SDSS J0018-0939 の元素組成の特徴とよく一致します。太陽質量の 300 倍以上の星は本当に爆発を起こすかどうかわかりませんが、起こるとするとやはり多くの重元素を放出するとみられ、SDSS J0018-0939 の元素組成を説明できる可能性があります。いずれも、大質量星の場合に比べると、星の進化を含めて理論的な研究例が多くないので、今後さらに詳細な研究が行われることが期待されます。図３にみられる観測とモデルの不一致の部分が解消されるかが注目されます。

このほか、連星に属する白色矮星が起こす超新星爆発 (Ia 型超新星) でも鉄が多量につくられることが知られています。これと大質量星の起こす超新星が生成する元素を適度に混ぜれば、SDSS J0018-0939 の元素組成比を説明することは不可能ではありません。ただし、Ia 型超新星が起こるには比較的長い時間 (１億年以上) がかかるとみられ、宇宙の初期に生まれたとみられる SDSS J0018-0939 の起源としては想定することが難しいものです。

★　＜これまでの類似の観測例＞
これまでにも、重元素量が全般的に低いなかで、鉄の組成が相対的には高い星がいくつか知られていました。特に、天の川銀河のまわりの小さな銀河 (矮小銀河) にはこういう星が多いことが知られています。ただし、これらは今回見つかった SDSS J0018-0939 に比べると重元素量はさほど低くなく、上記の Ia 型超新星の影響を受けている可能性が検討されています。そのほか、炭素やスカンジウム、コバルトなどの元素組成も SDSS J0018-0939 では異常に低く、これらの特徴をもった星はこれまでに知られていませんでした。

これまでに見つかっている重元素の少ない星のなかには、鉄組成が太陽の 1000 分の１以下という星は多数あり、なかには鉄組成が太陽の 1000 万分の１以下というものも見つかっています。これらが初代星の影響を最もよく記録した星と考えられてきました。これに対し、SDSS J0018-0939 の鉄組成は太陽の 300 分の1程度はあり、炭素やマグネシウム、カルシウムも 1000 分の１ないしは数千分の１程度は含まれています。この点については、巨大質量星は、鉄をはじめとする大量の重元素を合成するため、そのあとに生まれてくる星は必ずしも重元素量が極端に低い星にはならないという予想がありました。SDSS J0018-0939 の重元素量は、この予想とはよく一致しています。

【hazard lab】 3月4日17:28分、""いちご大福で食中毒 埼玉県熊谷市で25人 ノロウイルスを検出""

(電子顕微鏡で見たノロウイルス（CDC）)




①　""いちご大福で食中毒 埼玉県熊谷市で25人 ノロウイルスを検出""

 2019年03月04日 17時28分

埼玉県熊谷市で先月23日から24日にかけて製造販売された「いちご大福」を食べた客25人が、下痢や嘔吐などの食中毒症状を訴えていたことがわかった。患者と従業員の便から、ノロウイルスが検出されたことから、熊谷保健所は食中毒だと断定し、この店に3日間の営業停止を命じた。

　食中毒が発生したのは、熊谷市の老舗和菓子店「出川屋」。埼玉県保健医療部によると先月23日、同店で購入したいちご大福を食べた6家族30人のうち、25人が食中毒症状を訴え、このうち15人が医療機関を受診していたことはわかった。

　保健所の調査の結果、患者13人と従業員2人の便から、同じ型のノロウイルスが検出されたことから、いちご大福が原因だと判明した。

　ノロウイルスはGIとGIIの2つの遺伝子群に分かれていて、全部で31種類の遺伝子型が確認されている。通常、秋から冬にかけて食中毒が起こる傾向があるが、最近は年間を通して発生が報告されている。

　感染すると、1〜2日の潜伏期間のあと、下痢や嘔吐、発熱などの症状を引き起こし、数日間で回復する。しかし乳幼児や高齢者など抵抗力が弱い人は、重症化するおそれがあり、感染した人は症状が治まっても、2週間以上は便の中にウイルスを排泄する。

　予防には、石鹸を使った2度の手洗いが有効だが、嘔吐物などの消毒にはアルコール消毒ではなく、塩素系の消毒薬か熱湯消毒が適しているという。

【hazard lab】 過去記事 ; 3月4日21:00分、""船よりでかい！メガトン級ワニ「ついに捕獲」推定年齢60歳 体重600kg！豪州（動画）""

(巨大クロコダイル。推定年齢60歳以上)




①　""船よりでかい！メガトン級ワニ「ついに捕獲」推定年齢60歳 体重600kg！豪州（動画）""

 2018年07月14日 06時00分


　②　今月9日、オーストラリア北部地域を流れる川で、地元のレンジャーたちが8年間追跡していたという巨大なワニがついに捕獲された。全長4.7メートル、体重600キロ、推定年齢60歳を超えるモンスターだ。

　地元メディアの報道によると、このワニはノーザン・テリトリー準州の野生動物公園局（Northern Territory Parks and Wildlife）が追いかけてきた「キャサリン川の主」で、最大種のイリエワニ。

　州都ダーウィン近郊を流れるキャサリン川下流60キロ地点に、レンジャーチームが仕掛けたワナにかかっているのが見つかり、10年にわたる追跡劇がようやく幕をおろした。

　モンスターをとらえたお手柄を立てたのは、シニア・レンジャーのジョン・バークさんとクリス・ヘイドンさん。バークさんによると、キャサリン川の下流では、以前から巨大な黒い尻尾を持つワニの目撃情報があり、5月にも3頭の大きなワニが見つかっているが、「主」の捕獲には至らず。

　これ以上、民家がある町に接近させてはならないと2週間ほど前にワナを設置したのだが、なかなか敵は現れず、ジリジリとした攻防が続いたという。

「最終的にはエサの豚肉につられて捕獲されましたが、推定年齢60歳を超えるワニですから、非常に頭がよく、ここまで逃げ続けてきたことに尊敬の念を抱きます」とジョン・バークさん。

　40年ほど前は、こういった巨大なワニが捕獲されると、斧で頭を叩き切って殺処分していたが、現在では殺さずに、川の生息密度を減らすために住宅街から遠く離れた特別な飼育施設へ送られ、余生を過ごすことになるという。

(頭部)

【hazard lab】 3月4日16:44分、""全長4mの怪物ワニ「50歳超えか？」米ジョージア州で発見""

(全長4メートルの巨大ワニ（Emileigh Forrester WALB）)




①　""全長4mの怪物ワニ「50歳超えか？」米ジョージア州で発見""

 2019年03月04日 16時44分

道幅いっぱいに横たわっているのは、米国南東部ジョージア州で先月25日に捕まったアリゲーター（ワニ）だ。体重は300キロを優に超えており、専門家の見立てでは半世紀以上生きている可能性があるという。

　このモンスターが見つかったのは、ジョージア州中部のブラックシアー湖から農業用水を引くために作られたかんがい用水路だ。

　ジョージア州環境局（DNR）の野生生物学者ブレント・ハウズ（Brent Howze）さんによると、ミシシッピワニと呼ばれるアメリカアリゲーターで、全長は4メートル超、胴回りは1.5メートル近い大きさだという。

先月25日に用水路にハマっているところを3人がかりで運び上げたときにはかなり衰弱していて、安楽死せざるを得ない状態だった。発見されるまで1週間近く、その状態だった可能性があるという。

　クロコダイル種に比べると、アリゲーターは性格が温和で、人を積極的に襲うようなことはないというが、ハウズさんは、「土手に運んだとき、ワニの体にいくつか銃で撃たれた跡を見つけました」と言う。

　正確な年齢については専門家の分析を待つしかないが、50年以上はこの地の主だった可能性が高いそうだ。

🐊　同じカテゴリーで更に巨大なワニの記事がありますので、後で再送アップします。