宇宙服が主役？映画「ゼロ・グラビティ」、NASAの次世代の宇宙服「Z-2」決定！

　ゼロ・グラビティ

　連休を利用して、映画「ゼロ・グラビティ」をブルーレイで見ることができた。圧倒的な宇宙の映像美と迫力に感動した。日本でも大ヒットした「ゼロ・グラビティ」。映画関係者でさえ「どうやって撮影したのかわからない」と語るほど驚異的な撮影が行われた。

　映画監督のクエンティン・タランティーノは本作を2013年度の映画トップ10に選出した。スティーヴン・スピルバーグは「言葉が出なかったよ。君たち、一体何をやってたんだ？」とジョージ・クルーニーにコメントし、ジェームズ・キャメロンは「これは史上最も優れた宇宙の映像美で創り上げた、史上最高のスペース・エンターテイメント」、「キュアロンとサンドラは、無重力空間で生き延びるため闘う女性の姿を完璧に創り上げた」と語っている。

　アポロ11号の乗組員であったバズ・オルドリンは本作の描写が現実の宇宙空間にかなり近いものであることを認めたうえで、称賛している。

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引用元　Wikipedia：　宇宙服　マイナビニュース： NASAの次世代宇宙服「Z-2」　ピア映画生活：驚異の映像はこうして生まれた「ゼロ・グラビティ」メイキング映像公開

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スーパーコンピュータ「京」で解明！超新星爆発は「ニュートリノ加熱」が原因か？

 ニュートリノ天文学

　ニュートリノ（neutrino）というと、東京大学名誉教授の小柴昌俊氏を思い出す。1987年、自らが設計を指導・監督したカミオカンデによって史上初めて自然に発生したニュートリノの観測に成功したことにより、2002年にノーベル物理学賞を受賞した。

　ニュートリノは、素粒子のうちの中性レプトンの名称。中性微子とも書く。電子ニュートリノ・ミューニュートリノ・タウニュートリノの3種類もしくはそれぞれの反粒子をあわせた6種類あると考えられている。ヴォルフガング・パウリが中性子のβ崩壊でエネルギー保存則と角運動量保存則が成り立つように、その存在仮説を提唱した。「ニュートリノ」の名はβ崩壊の研究を進めたエンリコ・フェルミが名づけた。フレデリック・ライネスらの実験により、その存在が証明された。

　1987年2月23日、南半球に超新星 SN 1987A があらわれ、重力崩壊に伴うニュートリノバーストがカミオカンデをはじめとする3箇所のニュートリノ検出器で検出された。観測成果はカミオカンデのグループによりまとめられ、同年4月に発表された。これにより、超新星爆発の理論モデルの正しさが検証された。一般にはこの出来事をもってニュートリノ天文学の幕開けとされる。

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引用元　アストロアーツ：シミュレーション研究で超新星爆発の「ニュートリノ加熱説」が有望に　計算基礎科学連携拠点：超新星爆発のかぎをにぎるニュートリノ

	宇宙の始まりはどこまで見えたか？　１３７億年、宇宙の旅 (角川選書)
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	ニュートリノ―小柴昌俊先生ノーベル賞受賞記念
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第2の地球発見？ハビタブルゾーンにある地球サイズの惑星を初めて発見！

　ついに第二の地球を発見か？

　ハビタブルゾーンとは、恒星の周囲で惑星の表面温度が高すぎず低すぎず、水が液体で存在でき、したがって地球上のような生命を維持するのに適した領域をいう。ハビタブルゾーンを周回することが分かった惑星はかなりあるが、大半は木星や海王星くらいのサイズのガス惑星で、生命がいる可能性は低い。

　NASAの系外惑星探査衛星「ケプラー」の観測から、ハビタブルゾーン（恒星からの距離がちょうどよく液体の水が地表に存在できる範囲）にある地球サイズの惑星が初めて見つかった。ハビタブルゾーンの系外惑星はこれまでも発見されているが、いずれも地球の1.4倍以上の直径を持つものばかりだった。

　今回、惑星が見つかったのは、はくちょう座の方向500光年彼方にある「ケプラー186」だ。太陽の半分ほどの質量を持つこの星の周りにはこれまで4つの地球サイズの惑星が見つかっているが、いずれも中心星からの距離が近すぎる。今回見つかった惑星「ケプラー186f」は中心星からほどよく離れたところにあり、しかも大きさが地球の1.1倍しかない。質量や組成ははっきりしていないが、以前の研究からは岩石惑星らしいことが示唆されている。

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引用元　Wikipedia：ハビタブルゾーン　National Geographic news：地球によく似た系外惑星

	第二の地球はあるか―生命を乗せた惑星を求めて (ブルーバックス)
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	なぜ地球だけに陸と海があるのか――地球進化の謎に迫る (岩波科学ライブラリー)
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落下し続ける銀河群！その位置エネルギーは超新星爆発を上回る？

　宇宙の構造グレートウォール

　宇宙はどんな構造になっているのだろう？私たちの太陽系は銀河系の一部であり、銀河系では太陽を含む約１千億個の星々が、高速で運動（おもに銀河中心の周りの公転運動）をしている。

　宇宙には、これと同様な銀河が無数に見られるが、その銀河たちは、数百個が集まって銀河団をつくる。すなわち宇宙には、星⇒銀河⇒銀河団という明確な階層構造がある。

　個々の銀河団は、直径およそ300万光年をもち、正体不明の暗黒物質を大量に擁し、その重力が銀河たちを引き止めている。星たちが銀河の中を運動するのと同様に、1つの銀河団に属するこれら「メンバー銀河」たちは、重力ポテンシャルの中を、400～1500 km/s という高速でランダムに飛び回っている。

　唯一の例外は中心に座る「中心銀河」で、どの方向にも重力を受けないため、銀河団の中心に静止することができる。

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引用元　東京大学 牧島・中澤研究室：銀河団における巨大なエネルギーの流れを発見

	階層構造の科学―宇宙・地球・生命をつなぐ新しい視点
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	東京大学出版会

	nature [Japan] August 15, 2013 Vol. 500 No. 7462 (単号)
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	ネイチャー・ジャパン

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ソユーズ打ち上げから4ヶ月、若田さんがISSコマンダーに就任！宇宙開発に貴重な経験

　若田さんのソユーズ打ち上げから4ヶ月
　2013年11月7日午後1時過ぎに、宇宙飛行士の若田光一さんら3人が乗り込んだロシアのソユーズ宇宙船が、カザフスタンから打ち上げられた。

　ソユーズは打ち上げ後、地球を4周回しながら上昇。わずか約6時間後の同日午後7時半ごろ国際宇宙ステーション（ISS）にドッキング。従来は2日かかっていたISSまでの道のりを大幅に縮める有人ショートカット飛行が始まっており、日本人では若田さんが初めての経験者となった。

　今回で4度目となる若田さんの宇宙滞在は、約6か月。あれから4ヶ月、ついに日本人の宇宙船長が誕生の瞬間がやってきた。2014年3月から5月までの2か月間は、アジア人初となるISSの船長（コマンダー）として指揮をとる。

　ミッション実施の司令塔となり、6名のクルーの作業状況や健康状態の把握、緊急事態における状況の把握とその対応措置などの責任を任される。

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参考　NHK news：若田さん国際宇宙ステーションの船長就任　JAXA：若田宇宙飛行士がISSの船長に就任

	国際宇宙ステーションのすべて (洋泉社MOOK)
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	洋泉社

	きぼう　宇宙ステーションを救った若者たち
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	ワンアース

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ブラックホールは“宇宙の始まりの種”？それとも“ホワイトホール”への入口？

　ブラックホールに新説
　ブラックホール (black hole) とは、極めて高密度かつ大質量で、強い重力のために物質だけでなく光さえ脱出することができない天体である。

　ブラックホールはその特性上、直接的な観測を行うことは困難である。しかし他の天体との相互作用を介して間接的な観測が行われている。

　1971年、今から40年ほど前に「はくちょう座X-1」という、X線で明るく光る不思議な天体が発見された。X線強度が秒以下の短い時間で変動することや、太陽の数倍以上の質量を持つこともわかりました。短い時間でX線が変動することは、X線を出す領域、すなわち天体が極めて小さいことを意味する。こうして、「はくちょう座 X-1」 はブラックホール候補天体となった。

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参考　National Geographic news：われわれはブラックホールの中にいる？　ブラックホールは存在しない？

	ホーキング宇宙の始まりと終わり 私たちの未来
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	青志社

	ブラックホールホワイトホール―正反対の顔をもつ「時空の二つの穴」 (ニュートンムック Newton別冊サイエンステキストシリーズ)
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	ニュートンプレス

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天体の成分をキャッチ！アルマ望遠鏡が原始惑星系円盤の星間物質を分析

　天体はどんな成分でできているのか？
　宇宙空間は、まったく物質の存在しない真空状態のように思われるが、実際には、全体にわずかながら「星間物質」と呼ばれる物質が漂っている。

　星間物質の質量比は、水素が約70%、ヘリウムが約30%で、残りが珪素・炭素・鉄などの重元素となっている。水素、ヘリウムは星間ガスとよばれ、重元素は宇宙塵とよばれる。

　星間ガスは、中性水素ガスや電離水素領域（HII領域）、超新星残骸や惑星状星雲、暗黒星雲、散光星雲、分子雲などとして観測される。

　今回、東京大学は、およそ460光年彼方の原始星で、周囲のガスが原始惑星系円盤に取り込まれる際に組成が大きく変化するようすをとらえた。

参考　マイナビニュース：惑星系円盤に取り込まれるガスの成分　Wikipedia：星間ガス　星間物質

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	星間物質と星形成 (シリーズ現代の天文学)
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	日本評論社

	彗星と星間物質 3 (現代の数理科学シリーズ 3)
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	地人書館

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宇宙で最初の星“ファースト・スター”を発見！推定年齢136億歳

　ファースト・スターの誕生
　宇宙の年齢は現在137億歳であると考えられている。誕生してから数億年の頃までの時期は宇宙の「暗黒時代」と呼ばれ、その様子を知ることができないでいる。最初の数億年の間、星や銀河などが生まれる前の宇宙には、ガスと暗黒物質が薄く漂い、それにビッグバンの名残である弱い電磁波が飛び交うだけで、文字通り暗黒の宇宙だったと考えられる。

　暗黒宇宙に光を灯したのは、宇宙に生まれた最初の星「ファースト・スター」である。ファースト・スターの誕生により暗黒宇宙は終焉し、やがて光輝く銀河宇宙へと変貌をとげていく。

　ファースト・スターが誕生したのは宇宙創成から1億～3億年ほど経った頃である。原始星（生まれたばかりの星）の質量は太陽の100倍であった。明るさでは太陽の百万倍以上にもなる。宇宙がまだ数億歳という若さの時に、このようなとても明るいファースト・スターが闇を照らし出し、暗黒時代に終わりを告げた。

　その後ファースト・スターはどうなっただろうか？

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	天文年鑑2014年版
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	誠文堂新光社

	ステラナビゲータVer.9追加恒星データUSNO-A2.0星表
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	アストロアーツ

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夜空の星の25％は連星系！2つの太陽をもつ惑星は、遠くから移動してきた？

　太陽も昔は連星だったかもしれない
　連星（binary star）というとは2つの恒星が両者の重心の周りを軌道運動している天体である。通常は明るい方の星を主星、暗い方を伴星と呼ぶ。また、3つ以上の星が互いに重力的に束縛されて軌道運動している系もある。

　夜空に輝いている星のうち約25%、生まれたばかりの星については半分以上が連星だといわれている。つまり、宇宙にある恒星は、誕生の時点では半分以上、成熟した時点でも4分の1くらいが連星系をなしているという。太陽は今は単独の星なのだが、昔はひょっとしたら連星だったかもしれない。

　それほど、宇宙には連星の方が多い。そういう中でどういうふうに惑星が生まれるかはこれまで謎であった。2つの恒星がペアを成す連星の周囲を公転する惑星を「周連星惑星」という。

　今回、英・ブリストル大学物理学科のZoë Leinhardtさんらによる最新のコンピュータシミュレーション研究では、こうした「周連星惑星」は連星からもっと離れた場所で形成され、移動してきたらしいことがわかった。

参考　Wikipedia：　周連星惑星

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太陽になれなかった天体“褐色矮星”を直接撮影！木星型惑星との違い

　褐色矮星を発見
　褐色矮星とは、軽水素の核融合を起こすには質量が小さすぎるために太陽のように輝くことができない天体のこと。

　原始星において軽水素の核融合が始まるためには中心核の温度が300万～400万Kを超えなければならず、そのためには最低でも太陽の8%以上の質量が必要である。それ以下の質量しか持たない星では軽水素による核融合反応は起こらないが、重水素は軽水素よりも低温で核融合を起こすことができるため、重水素の核融合は起こる。

　褐色矮星は、いわば「恒星のなりそこない」のような天体である。太陽の8%以下の質量しかないために、中心温度が低く水素の核融合が行われず、低温でくすぶっている。

　今回、太陽に似た恒星HD 19467（エリダヌス座の7等星）をハワイのケックI望遠鏡で17年間にわたって観測したところ、わずかな重力で恒星を振り回す伴星の存在が予見された。そして2012年にケックII望遠鏡を用いて高コントラストで観測したところ、伴星が発見された。

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参考　アストロアーツ：太陽のような恒星を公転するT型矮星を直接撮影　Wikipedia：褐色矮星

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2014年の天文現象と宇宙計画 10/8皆既月食・民間人が宇宙旅行？

　2014年の天文現象
　2012年は「金環日食の年」、2013年は「彗星の年」であった。金環日食は、雲の隙間を通して見えたリングに感動した。昨年のアイソン彗星やパンスターズ彗星は話題になったものの期待はずれの結果になってしまった。

　さて、今年、2014年はどんな年になるのだろう？天文現象や宇宙開発について調べてみた。

　天文現象の方は地球全体で見ると、金環日食と部分日食がそれぞれ1回と、皆既月食が2回ある。残念ながら、日食が見られるのは、南極や北アメリカで、日本では見ることができない。

　だが、10月8日の皆既月食は、ほぼ日本全国、どこででも月食の始めから終わりまでを見ることが出来る。もちろん、当日晴れることが条件。満月が地球の影に入って欠け始めるのが18時15分、皆既月食が19時25分に始まり、ちょうど1時間後の20時25分に皆既が終了する。

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参考：　国立天文台　ほしぞら情報　2014年　http://www.nao.ac.jp/astro/sky/2014/2014.html
2014年の天文現象

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ハビタブルゾーンの惑星 生命存在は予想の半分？

　ハビタブルゾーン(HZ)とは何か？
　ハビタブルゾーン (HZ) とは、惑星がその表面に液体の水を持つ、恒星の周囲の理論上の空間である。液体の水は地球の全ての生態系にとり不可欠だとみなされており、エネルギー源の次に、生命の最も重要な要素だと考えられている。

　太陽と地球との距離1億5千万kmの距離が、水が液体で循環するちょうどよい距離とされ、この距離をもとにハビタブルゾーンが決められている。

　ただ、これは水に依存する種にたいする偏見であるかもしれず、もし水を必要としない生命が存在し得る（例えば、代わりに液体のアンモニアを利用できる）なことが発見されれば、HZの考えは大幅に拡張される。

　2013年10月23日、確認された太陽系外惑星の発見数が一気に1010を数えた。そのうち、12の惑星がハビタブルゾーン（水が存在する領域にある）にあるという。

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参考：Wikipedia：　ハビタブルゾーン　National Geographic news：　生命が存在する惑星、予想の半分

	アストロバイオロジーとはなにか　宇宙に、生命の起源と、地球外生命体を求める (サイエンス・アイ新書)
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	なぜ地球だけに陸と海があるのか――地球進化の謎に迫る (岩波科学ライブラリー)
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アイソン彗星近日点を前に消滅か？劇的な最後を迎えた彗星の記憶

　アイソン彗星、近日点を前に消滅か？
　太陽に近づいたアイソン彗星（C/2012 S1）が、12月初旬の再出現を前に消滅したかもしれない。

　NASAは11月28日、彗星の運命はまだ確認されていないが、太陽最接近の旅を生き延びることはできなかったようだと発表した。SDO担当の科学者は、「SDOではISONが見えなくなった。したがって、近日点に達する前に崩壊し、蒸発したと考えざるをえない」と述べている。

　アイソン彗星は日本時間29日午前4時すぎに、半径約70万キロメートルの太陽の表面から120万キロメートルの地点(近日点)を通過すると予想された。しかし、あまりに太陽に近いため、太陽からの熱や重力で、彗星本体が分裂・崩壊する可能性が指摘されていた。（National Geographic News November 29, 2013）

　ところが、翌日米航空宇宙局（NASA）は、「一部が残っているかもしれない」と発表した。彗星消滅の報を受けて、特集番組のタイトルを急きょ変更したNHKは、いまだ定まらぬ彗星の動向にやきもき。番組担当者は「継続して取材中です…」と、宇宙の神秘に当惑気味の様子だ。

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	大彗星、現る。
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	謎と起源の秘密　最新・彗星学 (カドカワ・ミニッツブック)
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太陽系にも灼熱巨大ガス惑星があった？決まり手は「押し出し」

　灼熱巨大惑星（ホットジュピター）
　近年では大型望遠鏡の活躍があり、太陽系の外の恒星にも多数の惑星が発見されている。つまり、太陽以外の星にも惑星があり、これらをまとめて系外惑星という。

　その中には地球に似た環境のある惑星も発見されているが、発見初期は、どれも木星のような大きな惑星、それも恒星のすぐ近くを回る灼熱巨大惑星（ホット・ジュピター）ばかりであった。

　その理由は、観測方法にある。大型望遠鏡で恒星を観察すると、この大型の惑星が恒星のすぐ近くを回るため、恒星の重力と惑星の重力が互いに影響しあい、恒星の運動が不規則になった。

　ホット・ジュピターは、恒星のすぐ近くを公転するため、灼熱の惑星となる。やがて恒星の引力に吸い込まれ、その生涯を終わる。太陽系では水星がもっとも近く、もっとも小さい惑星だ。なぜ、こんなに太陽に近くに巨大惑星が存在するのか、これまでわかっていなかった。

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Wikipedia：ホット・ジュピター　マイナビニュース：水星の外側に巨大灼熱惑星

	異形の惑星―系外惑星形成理論から (NHKブックス)
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	もう一つの地球が見つかる日 系外惑星探査の最前線
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	草思社

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宇宙の起源を探る！鉄などの重元素は100億年以上前すでに存在！

　宇宙の始まりはどうなっていたのだろう？
　観測によれば、宇宙はおよそ138億年前に誕生した。それ以来宇宙は3つの段階を経過してきている。未だに解明の進んでいない最初期宇宙は今日地上にある加速器で生じさせられるよりも高エネルギーの素粒子からなる高温の状態であり、またほんの一瞬であったとされている。そのためこの段階の基礎的特徴はインフレーション理論などにおいて分析されているが、大部分は推測からなりたっている。

　次の段階は初期宇宙と呼ばれ、高エネルギー物理学により解明されてきている。これによれば、はじめに陽子、電子、中性子そして原子核、原子が生成された。中性水素の生成にともない、宇宙マイクロ波背景が放射された。

　そのような段階を経て、今から約130億年ほど前、星が大量に誕生し、銀河、銀河団、超銀河団は形成された。そして、恒星の中では核融合により様々な元素が生み出されることになる。しかし、鉄などの重元素は、星の中で合成された後、その星の最後である超新星爆発により周辺の空間に拡散したと考えられている。

参考　東京工業大学河合研究室：ガンマー線バーストで読み解く太古の宇宙

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	始まりの科学 宇宙、銀河、太陽系、種、生命、そして人類まで (サイエンス・アイ新書 36)
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	時空の起源に迫る宇宙論 (別冊日経サイエンス 149)
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