| 銀河の回転 230330 銀河の回転曲線（銀河中心からの半径に対して各位置での回転速度の大きさをプロットした曲線）を求めてみると、その銀河の「目に見える」（電磁波を放射・吸収している）物質分布から想定される回転速度とは大きく異なり、銀河のかなり周縁部でも回転速度が低下せず、平坦な速度分布をしていることが分かる。 これは、現在知られている通常の物質（バリオン）とは異なり、光を出さずに質量エネルギーのみを持つ未知の物質が銀河の質量の大半を占めていると仮定する事で説明される。この未知の物質を暗黒物質（ダークマター）と呼び、その正体について研究が続けられている。 画像 銀河の回転  |
| ニュートリノ 230327
ニュートリノは光速に近い速度で宇宙を飛んでいますが、他の物質との反応は極めて少ないので、検出することがむつかしい物質でした。岐阜の神岡鉱山の跡の地下１０００ｍに設置されたカミオカンデが1987年2月23日に、１６万光年離れた大マゼラン星雲で発生した超新星爆発 (SN 1987A) で生じたニュートリノを偶発的に世界で初めて検出しました。この発見で、カミオカンデの生みの親の東大教授の小柴昌俊さんが２００２年にノーベル物理学賞を受賞しました 。 ニュートリノは宇宙では大量に飛んでおり、我々の身体を毎秒数兆個が貫いていますが、痛くもかゆくもありません。 画像 ニュートリノ  |
| 宇宙のエネルギー３ 230324
ダークエネルギー（空間のエネルギー）です。このエネルイー密度は宇宙の始まり時から現在まで、変わっていないとされています。また、今後も変わらないとするのが通説です。 宇宙の大きさに関わらず、密度が一定ですから、宇宙が膨張するに従ってその量は増加します。 物質の密度は空間の膨張によって減少します。 放射の密度は、膨張によって減少し、波長は膨張によって長くなり、その分はエネルギーが減少します。現在では放射のエネルギーは無視できるように減ってしまいました。 従って、宇宙膨張でダークエネルギーが最も多く、エネルギー残帯の約７０％を占めています。このエネルギー密度は １０＾ー２５ ｋｇ／立方ｍ です。 画像 ダークエネルギー 衛星  |
| 宇宙のエネルギー２ 230321
放射のエネルギー 宇宙空間には光や電磁波が飛び交っています。またニュートリノも膨大な数で飛び交っています。これらを放射のエネルギーと言います。現在の宇宙は非常に冷たく、摂氏ー２７０度ですから、放射のエネルぎー密度は極めて小さい状態です。１０＾ー３０ｋｇ／立方ｍ です。 宇宙の晴れ上がりの時 宇宙が誕生して３８万年たった時は宇宙は３０００度でした。現在の１０００倍です。密度が１６６倍、宇宙の体積が現在の５．５分の１ ぐらいでした。 注 電磁波のエネルギーは、波の量と波長の掛け算で計算できます。 画像 宇宙マイクロ波背景放射衛星  |
| 宇宙のエネルギー１ 230318
宇宙には大別して三種類のエネルギーがあります。 物質のエネルギー アインシュタインの有名な式、E＝ｍ＊ｃ＾２ これは質量ｍの物質のエネルギーはｍに光速を二回掛けることで計算できるという式です。物質をエネルギーに変えると、もの凄い量のエネルギーは生まれるということを言っています。原子力のエネルギーのことです。物質のエネルギー密度が放射のそれを越したのは宇宙誕生５万年のときで、密度は１０＾ー１５ｋｇ／立方ｍでした。 画像 三つのエネルギー  |
| 超弦理論は１０次元の世界 230315
我々の感覚では今住んでいる次元は、時間と３次元の空間です。縦、横、高さの３次元です。 ここで、一本の竹筒を考えてみます。まず、長さがあります。これで次元の一つ。竹筒には太さがあります。長さに直角に十字が書けます。これで２次元です。したがって、一本の竹筒も大きく見ると一次元ですが、細かく見ると３次元です。 三本の竹筒でジャングルジムを作りますと、細かく見ると９次元です。三本の竹筒が交わるところが９次元、竹筒３本の３次元と、交差点に６次元が隠れています。この６次元をカラビ・ヤウ多様体と言います。 画像 超弦理論は１０次元の世界 衛星  |
| 超弦理論とは？ 230312
非常に荒っぽく易しく言います。 素粒子を点と見なして、素粒子間の重力の計算をしますと、点と点の距離での割り算がでてきます。ゼロで割ることはできません。これは素粒子を点と見なすことがおかしいからなのです。 従って、素粒子を点と見なすのではなく、長さのある「ひも」と見なすやりかたを超ひも理論（超弦理論）です。 「ひも」と言っても、実態がなく、空間に一次元の「ひも」があると考えるのです。数学的には取り扱いが難しいようです。 量子力学と一般相対性理論を統合できる理論として注目されています。  |
| 弱い力がもうすこし強い場合 230309
弱い力がもう少し強ければ、中性子が陽子に変換するベータ崩壊が起こりやすくなり、陽子だけの宇宙となり、中性子が存在しない宇宙となります。陽子と中性子がほぼ同じ数で原子核を構成する安定し重原子が存在できません。我々のすむこの宇宙では、４つの力の強さが見事画像 に調整されており、星々や生命までもが存在できています。だれが微調整をしたのでしょうか。 画像 ベータ崩壊  |
| 強い力がもう少し強いと 230306
強い力は原子核の内部で働きます。 強い力がもう少し強い場合、中性子がなくなり、陽子が二つのヘリウムが存在し、水素がなくなってしまいます。水のない宇宙になってしまいます。 強い力がもう少し弱い場合、ほぼ水素しか存在しない宇宙になり、やはり水のない宇宙になります。 画像 強い力  |
| 炭素 230303
地球上のすべての生物は炭素を主成分とする有機化合物からなっています。それは４方向の結合手を持ち、立体構造を構築できます。窒素の結合手は３本校、酸素は２方向、平面や直線しかできません。ヘリウム（陽子２、中性子２）が３つ同時に衝突してトリプルザルファ反応樋場rwています。これにヘリウムが衝突し、酸素が出来かねません。 このような反応と反応しない現象が実現するのは、偶然ですが、この絶妙な条件が必要です。 画像 炭素原子の形成  |
| ラグランジェ点 太陽と地球と月の重力がバランスする宇宙の場所を言う。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が設置されている。 L2ポイントは 地球から太陽の反対方向に向かっておよそ 150万km 外側に位置するラグランジュ点です。ここから地球をみると、距離は ３８/１５０で月の４倍、見かけの直径も月の４倍、で、結局月の大きさに見える。  |
| ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が撮影した「車輪銀河」の画像が公開された 車輪銀河はその名が示すように、直径約15万光年とされる大きなリング構造や、内側と外側のリング構造をつなぐスポークのような構造を持つ印象的な姿をしています。大小のリングやスポークを彩る赤色は、炭化水素に富む塵の分布に対応しています。いっぽう、スポークの隙間から見える青色の輝きは、個々の星や星形成領域（ガスや塵から新たな星が形成されている領域）を示しています。 左 ジェイムズ、右 ハップル  |
| 新型宇宙望遠鏡「ジェイムズ・ウェッブ」主鏡にダストサイズの流星物質が衝突 アメリカ航空宇宙局（NASA）は6月8日、新型宇宙望遠鏡「ジェイムズ・ウェッブ（James Webb）」の主鏡を構成する18枚の鏡の1つで、微小な流星物質との衝突が起きたことを明らかにしました。 写真は望遠鏡全体で、背後の大きな三角形は太陽の光から望遠鏡を守り、冷却するものです。  |
| 天の川銀河の中心のブラックホールの撮影に成功 世界各地にある電波望遠鏡を連携させて超高分解能の電波画像を撮影しようという国際プロジェクト「イベント・ホライズン・テレスコープ（EHT）」だ。 今回撮影されたブラックホール「いて座A*（いてざエースター）」は、私たちが住む天の川銀河の中心部に存在する超大質量ブラックホールで、いて座の方向約2万7000光年の距離にある。ブラックホールの質量は約400万太陽質量で、超大質量ブラックホールの中では軽い方だ。 画像 イベント・ホライズン・テレスコープ  |
| 天の川銀河の中心のブラックホー イベント・ホライズン・テレスコープで撮影されたブラックホール「いて座A*（いてざエースター）」は、私たちが住む天の川銀河の中心部に存在する超大質量ブラックホールで、いて座の方向約2万7000光年の距離にある。ブラックホールの質量は約400万太陽質量で、超大質量ブラックホールの中では軽い方だ。 ブラックホールが銀河の形成を引き起こしたのか、その逆かという因果関係でモデルは変わってくる。暗黒物質がこれらのモデルの不可欠の変数である。][ 画像 天の川銀河の中心のブラックホール  |
| 超新星爆発 質量が太陽の何十倍もある大質量星はその一生の最後に大爆発をおこします。 恒星の寿命は質量の３乗に反比例するそうです。太陽の１０倍とすると、１０００万年で、超新星爆発を起こします。膨大なエネルギーを解放し、星の中でつくった重元素 をあたりに撤きちらします。「宇宙の重元素汚染」などともいいますが、 これが無ければ宇宙は単純な元素に満されているままで、 そこから太陽や地球、そして私たち自身も生れることはなかったのです。 図の中の赤いつぶつぶは、鉄や炭素、ケイ素を含んだ ガスです。これらが爆発により毎秒およそ１００キロメートル から１０００キロメートルの速さで吹き飛ばされています。 このような超新星爆発が宇宙のあちこちで起こり、 次の世代の星や惑星誕生に必要な材料を作り出したと考えられています。 画像 超新星爆発衛星  |
| 宇宙の外側 宇宙の距離は光の通過時間で表すのが便利です。 地球と月 約１秒 １光秒 地球と太陽 約８分 ８光分 太陽から銀河中心までの距離は約2万5800光年。 宇宙開闢地点と太陽 ４６４億光年 もともと１３８億光年でしたが、宇宙が膨張して現在では４６４億光年まで遠ざかっています。約３．４倍に広がっています。 中誕生の直後に宇宙は急激な膨張（ウイルスが天の川銀河になるほどの 村山斉氏）をしたとされています。したがって、４６４億光年の外側にも宇宙空間が広がっているのでしょうが、私たちは見ることができません。 画像 宇宙の膨張衛星  |
| ウチュウノ晴れ上がり ３８万年歳 性能の良い望遠鏡があれば、１３８億年前の宇宙誕生の瞬間を見ることができるのでしょうか？ 残念ながら誕生から３８万年までは宇宙はプラズマ状態で、光や電磁波は電子の雲に邪魔されて出てくることはできませんでした。３８万年後以降しかしたがってみえません。ニュトリノや重力波ならとらえることができるでしょうが、現在の技術ではまだキャッチできません。宇宙がはれ上がった直後に出てきた光は現在でも宇宙を飛んでおり、我々も見ることができます。この光を宇宙マイクロ波背景輻射と呼びます。 画像 視界が開けた宇宙の晴れ上がり  |
| 宇宙マイクロ背景放射 射宇宙誕生から３８万年間の出来事がその放射のなかに刻まれています。化石のようなものです。最古の光です。この光を見ることができるのは、宇宙に始まりがあった証拠になります。ビッグバンでは宇宙に光が満ちあふれていたその光が宇宙マイクロ波背景放射としｔｒみえるのです。 宇宙の教則な膨張―インフレーションの痕跡が残念ながらみつかっていません。 画像 宇宙マイクロ波背景放射  |
| 宇宙マイクロ波背景放射 宇宙マイクロ波背景放射は今より宇宙が小さい世界全体に満ちていた光です。その頃より宇宙は１１００倍の大きさに膨張しています。３８万年歳の宇宙は３０００度（絶対温度）でした。これは電子が養子に取り込まれる温度です。 一歩、ぜんざいの宇宙の温度は２．７度です。１１００分の１になっています。それだけ宇宙が膨張しました。 この光の波長も宇宙の膨張によって長くなっており、光の状態がマイクロ波の状態になって、地球に降り注いできています。古いテレビで、放送が終わったときに画面に波のような波形がうつりましたがそれが背景放射の一部でした。 画像 テレビの雑音  |
| 宇宙マイクロ波背景放射 宇宙の晴れ上がりと時は宇宙は約３０００度でしたが、すべてが等しい温度であったことにはなりません。すべてが全く同じ温度であったら、均一な宇宙となって、星や銀河ができません。なにもない宇宙になっていたことでしょう。 幸いにして、宇宙マイクロ波背景放射の温度は１０万分の１ほどの差異があります。これを宇宙の温度ゆらぎといいます。この揺らぎが星や銀河をうむことになりました。 画像 宇宙マイクロ波背景放射  |
| 宇宙マイクロ波背景放射 宇宙マイクロ波背景放射に光は３８万歳の時点から地球までまっすぐ飛んできたものを観測しています。四方八方から地球に届いています。宇宙の晴れ上がりから出発した光が全宇宙から届いています。その半径は１３８億光年の３８万光年 て枚の巨大な半径の演習からきたことになりまっす。 地球を中心として宇宙が膨張しているこらです。 画像 宇宙マイクロ波背景放射  |
| 背景ニュートリノ 宇宙誕生の１秒後からユートリノができて飛び始めたと考えられています。現在の強さは極めて弱いエネルギーですので、今の技術では補足して観測することはできません。このニュートリノを宇宙背景ニュートリノとおおます。 太陽からも大量のニュートリノがおしよせてきています。角砂糖１個の大きさのなかに３００個のありますこれがほぼ光速のスピードで人体を通り抜けていますが、われわれは何もかんじません。ほとんどなにとも 画像 宇宙背景ニュートリノ  |
| 重力波の観測
重力とはニュートンの発見した万有引力のことです。アインシュタインはそれを時空間のいがみとして説明しました。そのゆがみが何としてでんぱするのですが、それを重力波といいます。アインシュタインはあまりの微弱だからとらえられないどろうと予言しました。 さいきん、二つのブラックホールが合体して大きい重力変化があり、それを波として観測できました。技術の進歩です。 ブラックホールの合体は一部が消えてしまい、重力が失われるので、全体としては突然軽くなるので、そこに重力波がはっせいします。 画像 ブラックホールの合体  |
| 宇宙の誕生やインフレーション 宇宙の誕生やインフレーション（急激な膨張）は空間に変化を与えますので、空間が波打って、重力波と同じような現象がおこるかもしれません。これらをキャッチできれば、おおきい発見となります。 宇宙の誕生やインフレーション  |
| 重力と電磁気力 二つの要旨に働く重力（引力）と電荷による反発力が働きます。小さな磁石で縫い針を簡単に持ち上げることは経験されたことがおありでしょう。地球が引っ張っている縫い針を小さい磁石が簡単に打ち破ったのです。力の差は４０桁もあります。１の後に０を４０個書いた数、１０億の４回掛けた差があります。 もし、重力が電磁気力と同じ程度の強さがあるとしますと、陽子を数個集めるとその重力で核融合を起こすでしょう。 画像 重力と電磁気力  |
| 重力の微調整 重力がもう少し強い場合、恒星の中での核融合反応が激しくなり、恒星の周辺では光や熱が増加し、恒星の寿命が短くなります。惑星があっても、生命が知的になる時間があるかどうか。 逆に重力が弱い場会う、恒星の核融合にすく度がよわいので、恒星の寿命が長くなり、惑星の生命が一層知的に進化する時間があります。とんでもない知的生物が表れているかもしれません。 画像 重力の微調整  |
| ４つの力 自然界の力は４しゅりぃあります。重力（引力）、電磁気力（斥力と引力）、原子の中で働く核力（引力）、おなじく弱い力です。私たちの住むこの宇宙では引力と斥力がうまく釣り合って成り立っています。原子が安定して存在できているのは、核力と電磁気力が釣り合っているからです。仮に電磁気力が弱すぎると核力で陽子同士が引き合い、核融合反応をおこしてしまい。逆に電磁気力が強すぎると電子が原資に引き寄せられて、原子が不安定になります。 重力がもっと弱いと、恒星や惑星が形成されず、もちろん、生命も存在できない宇宙になってしまいます。 画像 ４つの力  |
| ４つの力 ４つの力 相対的な強さ（重力＝１） 到達距離ｍ 力を伝える粒子 強い力 １０＊＊４０ １０＊＊―１５ グルーオン 電磁気力 １０＊＊３８ 無限 光子 弱い力 １０＊＊―１５ １０＊＊―１８ ウイークボゾン 重力 １ 無限 グラビトン 画像 ４つの力  |
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