風が強い日

もっと扉に重厚感があったんだけどなぁー

“ガイア”は、銀河のカタログ作りに向けて調整中

大マゼラン雲中に存在する、密集した若い星団“NGC 1818”の画像が公開されました。
これは、昨年の12月に打ち上げられた天体位置測定衛星“ガイア”がとらえた試験画像なんですねー

NGC 1818

“ガイア”はヨーロッパ宇宙機関の衛星で、地球から150万キロの距離にある観測ポイントL2点の周りを周回しています。
L2点というのは、太陽から見て地球の背後にある重力安定点のことで、
“ガイア”の調整は順調に進んでいて、今後動作と性能の確認作業が控えているんですねー

公開された試験画像は、機器調整作業の一環で撮影されたもの。

科学的な目的を最大限に達成するするために、“ガイア”の主たる観測動作モードでは、地球に画像全体を送らないことになっています。
なので、このように広い範囲をとらえたものとしては、数枚しかないんですねー

“ガイア”が目指すのは、天の川銀河内に存在する約1000億個の星のうち1％にあたる約10億個の星の、個々の動きと位置を計測することにあります。

データを分析しカタログ化することで、これまででもっと正確な天の川銀河の地図を作成します。
そして、天の川銀河の起源と進化の謎に迫る研究に役立てられることになるんですねー

“ガイア”は今後数か月かけて、望遠鏡の位置合わせやピント調整を行った後、
6か月で10億個の星を観測し、さらにそれぞれの星の位置を平均70回観測して、星のわずかな動きをとらえ星までの距離や運動を測ります。
また、星の明るさや表面温度、化学組成なども調べることになっています。

観測期間は5年間で、データは最終的には100万ギガバイトを超えるとのこと…　DVDにすると約20万枚に相当する膨大なボリュームになり、最終的なカタログ公開は観測終了から3年後の予定だそうですよ。

新しい宇宙望遠鏡、ジェームズ・ウェッブの可能性

ハッブル宇宙望遠鏡の後継機として、約8800億円をかけて開発が進められているのが、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡です。

ハッブル宇宙望遠鏡の6倍もの面積の鏡を搭載しているので、わくわくするような可能性を秘めているんだとか…
今回、その最後の部品が到着し、2～3年を要する組み立て作業が始まるんですねー

星が生まれ始めた時代を見れる
ハッブル宇宙望遠鏡は、ビッグバンの8億年までさかのぼることができたのですが、
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、宇宙で星が生まれ始めた時代を見るために作られています。
なので、想定されている時代はビッグバンの約3年後、暗黒時代を経て宇宙が姿を現したころになります。

初期の恒星は、太陽に比べて30～300倍の質量があり、何百万倍も明るかったと考えられています。
でも、わずか数百万年で燃え尽き、超新星と呼ばれる大爆発によって一生を終えていたんですねー

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が完成すれば、最初期の超新星が観測できるようになるようです。


銀河の中心まで見れる
すでにハッブル宇宙望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡によって、
小さな銀河がいくつも発見されています。

これらの銀河は130億年以上前、驚くべき速さで星を生み続けていて、天の川銀河の12分の1程度の大きさながら、おそらく無数の星がひしめいていたようです。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の大きな鏡は、もっと長波長の目に見えない赤外線を観測するための設計になっているので、さらに遠く、分厚い宇宙チリの中まで見通すことができるんですねー

つまり、銀河の中心をのぞき込み、
星がつくられる様子を、初めて目にすることが出来るということになります。

ハッブル宇宙望遠鏡が見ていたのが「よちよち歩きの銀河」だとすると、
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が目標に掲げているのは、初期の銀河がまだ赤ん坊だったころの様子を知ることになります。


銀河と超大質量ブラックホールの関係
すべての銀河の中心には、超大質量ブラックホールがあると考えられています。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、こうした巨大なブラックホールが存在する理由や、形成された経緯を確かめることになっています。

広く支持されている説では、初期の恒星でつくられた化学元素が、大規模な超新星によって吐き出され、一生を終えた恒星はブラックホールになるか、完全に破壊されることになります。

そして、新たに生まれたブラックホールは周囲のガスやチリ、星を吸収し、ミニクエーサーと呼ばれる極めてまぶしい天体になります。
複数のミニクエーサーが成長して融合したものが、銀河の中心にある巨大なブラックホールではないかと考えられているんですねー

新たに形成された銀河と、その中心にある超大質量ブラックホールの関係が解明できれば、天文学にとって大きな飛躍になります。


地球外生命の痕跡を探る
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の分光器を使えば、天の川銀河の恒星を周回していると考えられている、無数の太陽系外惑星の大気を分析できます。

なので、特定される化学物質によっては、地球に似た条件を持つ惑星だと分かります。
例えば、大気中に大量の酸素やオゾンが存在すれば、生命が存在したことを強く示唆していることになるんですねー
地球外生命の痕跡を発見できるかもしれません。


このように様々な可能性を持つジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡ですが、2018年にフランス領ギアナにあるヨーロッパ宇宙機関の宇宙基地から打ち上げられることになります。
地球から月までの距離より4倍ほど遠い、高度約150万キロに送り込まれる予定です。

月面探査機“LADEE”、ミッションを28日間延長へ

月の大気とチリを調べる探査機“LADEE”のミッション期間が、
28日間延長されることが発表されました。

“LADEE”は、9月にミノタウロスVロケットによって打ち上げられたNASAの月探査機で、11月から月の地表のごく薄い大気とチリを調査していました。

月の地表から高度12～60キロの低軌道を周回する“LADEE”の運用が予定よりもうまくいき、推進剤に余裕が出たことで運用期間の延長が決まったんですねー

“LADEE”の初期ミッションでは、月の大気の組成、チリの分析が行われています。
そして、月の大気には、ヘリウム、ネオン、アルゴン40などの希ガスが含まれているそうです。

“LADEE”の観測データをもとに、アポロ計画時代に宇宙飛行士が「月の地平線で日の出の前に見た輝き」の正体が、太陽光で帯電したチリなのか解明が期待されています。

また、月への宇宙チリの衝突の観測も行っていて、地球でふたご座流星群が見られた時期には、月でも同様に流星雨が見られ、月表面への衝突を記録しています。

追加のミッション期間で“LADEE”は、月の表面から数キロという、これまでよりさらに低い高度を飛ぶことになります。
そして、ミッション終了後の4月21日ごろに、月面に衝突する最後の軌道に入ることになるんですねー

軌道も自転軸もふらふらの系外惑星

季節変動が急激かつ不安定な惑星を、NASAの系外惑星探査衛星“ケプラー”が発見しました。

主星と“ケプラー413b”の軌道 （左：真上から見た図、右：真横から見た図）

この惑星は “ケプラー413b”といい 、はくちょう座の方向およそ2300光年先に位置していて、海王星より大きく、木星よりも小さいガス惑星スーパーネプチューンです。

質量は地球の約65倍で、66日周期で連星の周りを公転しています。

この惑星の環境を特殊なものにしているのが歳差運動で、惑星の自転軸の傾きが11年間に最大で30度も変化するんですねー

この「ふらふら」した動きのために、季節が急激にきまぐれに変化することになります。

地球の歳差運動は約2万6000年周期で23.5度の傾きなので、人類の時間的物差しで計ると、“ケプラー413b”で起こっている現象は驚きの一言につきます。

また、惑星の公転軌道が連星系の軌道から2.5度傾いているので、地球から観測すると惑星の公転軌道も上下にふらついているように見えます。

こうした軌道のふらつきなどが理由で、“ケプラー413b”が主星の前を通り過ぎる現象“トランジット”は、いつでも見られるというわけではないんですねー

系外惑星探査衛星“ケプラー”のデータ1500日分のうち、最初の180日間に66日の周期で3回の“トランジット”が見られています。

でも、その後の800日間に“トランジット”はまったく起こらず…　 さらに、その後は続けて5回の“トランジット”が見られたんですねー
そして次の“トランジット”は、2020まで起こらないと予測されています。

自転車の車輪を想像してみると、今回のような惑星の複雑な動きを理解することができます。
自転車の車輪を地面に寝かせて回転させると、ふらつくのが惑星の公転軌道のようなものです。

さらに、その回転している車輪の端に回転するコマを置くと、コマは車輪の上でふらつくことになり、惑星の歳差運動による動きのようになります。

そして、軌道が傾いている理由は、別の惑星や連星系の星の影響かもしれないのですが、
実は、まだよく分かっていないんですねー