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空間

ブラックホールから脱出しようとした光は、まるでブーメランのように引き戻される

1: ライスシャワー ★ 2020/04/13(月) 02:12:18.59 ID:6J6cvcOI9

ブラックホールは光さえ吸い込む強力な重力源ですが、その周辺で見せる複雑な光の挙動が明らかになりました。

過去の観測データの洗い直したところ、ブラックホールから脱出しようとした光が、まるでブーメランのように引き戻されている痕跡が得られたのです。

この特殊な光の挙動によって、ブラックホールの降着円盤は自らの発光で自らを照らしているというとんでもない状態であることもわかりました。

この研究は、米国カリフォルニア工科大学の研究者Riley M. T. Connors氏を筆頭とした研究チームより発表されており、論文は3月27日付けで天文学を扱う査読付き科学雑誌『The Astrophysical Journal』に掲載されています。

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ブラックホールの周りの光

今回の研究は、2012年に運用が終了したロッシX線タイミングエクスプローラー(RXTE)衛星のアーカイブを組み合わせて行われました。

過去の観測データを、現代の技術で改めて洗い直し新しい発見をするというのは、最近の天文学ではよく報告される事例です。

観測されていたのはブラックホール連星「XTE J1550-564」です。これは太陽質量の10倍程度という恒星質量のブラックホールで、伴星の物質を吸い込んで明るく輝く降着円盤を作り出しています。

円盤の上下に吹き出すジェットも確認でき、マイクロクエーサーという呼び方もされています。

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X線観測データを確認した結果、ここではブラックホールの非常に近くから出ている光を観察できたが、それはブーメランのようにブラックホールに引き戻された痕跡があったというのです。

こうしたブラックホール周辺の光の挙動は、1970年代には予想されていたものですが、観測で確認されたのは初めてのことです。

重力に吸われる光

光は質量を持たず、直進しかしないという性質があります。なのに重力源のブラックホールに吸い込まれるというのは一見奇妙なことのように思えます。

しかし、重力とは単純に質量のあるものを吸い寄せる力ではなく、空間の歪みであることが一般相対性理論によって説明されています。

空間を2次元平面のゴムシートと考えた場合の重力源周辺の歪み
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ブラックホールのような強い重力源の周りでは、ゴムシートにボーリングの玉でも乗せたようにぐにゃりと空間が歪みます。

ここに勢いに載った光が飛び込むと、光はぐるぐるコイン募金箱に投げ込まれたコインの様に、歪んだ空間に合わせて軌道を曲げてぐるぐると周回するような挙動を取ってしまうのです。

ぐるぐるコイン募金箱。歪んだ場所では平たいコインも円を描くように転がる
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こうした原理で、光もブラックホールの周辺では歪んだ空間に捕らわれてブラックホールの中心へ引き込まれてしまうのです。

実際のブラックホールは高速で自転していると考えられ、挙動はこのぐるぐるコインよりもっと複雑です。

研究者の予想では、そこでは光が曲げられるだけではなくねじるような挙動も取っていると言います。

ブラックホールの周りでは高熱の降着円盤が発光していますが、その光はブラックホールから脱出しようとして、ブーメランのように引き戻されていることもX線観測から確認されました。

この光は引き戻された後、降着円盤の物質に反射して再度飛び出してくると言います。

つまり、ブラックホール周辺では、自分が輝いて放った光で別の部分が照らされているという奇妙な状況が起こっているのです。

この直接輝いて抜け出した光と、引き戻された後反射した光を分離すれば、ブラックホール周辺の状況をもっと詳しく知ることができると言います。

現在は確認が困難なブラックホールの自転速度なども、ここから計算できるかもしれないのです。

それにしても、自分で光って自分を照らすとは、アニメに登場する目立ちたがりキャラでもそこまではできないしょう。さすが謎多きブラックホール…といったところでしょうか。

https://nazology.net/archives/56354



引用元: http://tekito.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1586711538/続きを読む

「時間のない世界」へようこそ、北極圏の島が名乗り

1: ごまカンパチ ★ 2019/06/26(水) 00:14:19.16 ID:hkl/Je8x9

https://headlines.yahoo.co.jp/article?a=20190625-00010006-newsweek-int
──旅行者も時計を外して訪れる島
 北極圏に位置するノルウェー北部の小さな島、ノルウェー語で「夏の島」を意味するソマロイでは、夏は陽の沈まない白夜が、冬は夜の明けない極夜が続く。
米CNNによると、ソマロイでは5月18日に夜が明けると、7月26日までの69日間、太陽は昇ったままとなる。
夏至前後の今の時期は、白夜のピークと言える。夜中に家のペンキ塗りをしたり、芝を刈ったり、子どもたちはサッカーに興じたりして、
思い思いに夏の夜を楽しんでいるという。

島民わずか300人強の小さなこの島では、「ソマロイを時間のない場所(タイムフリー・ゾーン)にしよう」という活動が展開されている。
世界は通常、地域ごとに子午線で区切って標準時を設けているが、ソマロイをこの標準時のない「時間の概念がない場所」にしようとする活動だ。

地元住民のHvedingさんらはこのほど、約100人分の署名を集めた嘆願書をソマロイの町役場でノルウェー議会の議員に手渡した。
認められれば、世界初のタイムフリー・ゾーンの誕生となる。
この日、住民と議員は共に、ソマロイを公式にタイムフリー・ゾーンに設定するには実用的・法的にどのような障壁があるかを町役場で協議した。

ソマロイの主要産業は、漁業と観光業だ。
観光地でよく目にするのは、恋人たちが永遠の愛を誓ってフェンスや手すりなどに南京錠をかける光景だが、この島は少し異なる。
ソマロイへはノルウェー本土から橋を渡って行くのだが、この橋の欄干には、旅行者が島に入る際に時間を忘れようと腕時計を外してくくりつけて行くため、
南京錠ではなく腕時計がたくさんはめられているという。

■ 疲れたら寝てお腹が空いたらご飯、時間に縛られない生活
 カナダのCBCラジオの番組「アズ・イット・ハプンズ」に出演したHvedingさんは、
「昼夜の時間のうち70%は、時計なんて必要ないんだ、というのをもっと多くの人に理解してもらおうとしている」と活動の目的を語った。
欧州では、欧州議会が今年3月、夏時間(サマータイム)を廃止する法案を可決。2021年から廃止される可能性が高くなった。
夏時間は、緯度の高い欧州地域などで、日の出から日の入りまでの時間が長くなる夏季に、時計の針を1時間早めて
1日を有効に使おうと設定されているものだ。

しかしHvedingさんは、この「1日を有効に使うために時計の針を1時間動かす」か否かについて議会が話し合っていることについて、
「北のこの地ではみんな笑っているよ。だって(時間なんて)関係ないもの」とCBCラジオの番組で述べた。
「北極圏ではまったく違う暮らしをしているから」。夜中にカヤックをしたり、お隣さんとおしゃべりをしたりして、「疲れたら寝る」という生活らしい。

CBCラジオの司会者は、それでも観光客向けのホテルなどでは、朝食の時間を決める必要がありますよね、と疑問を口にした。
しかしHvedingさんは、「朝食を食べに来られなかったらその食べ物は昼食に食べればいい。ホテルは柔軟に対応するよ」と話し、
「普段は決まった時間に食事をしているかもしれないが、この島ではお腹が空いたときに食べてほしい」と加えた。

電車や飛行機については、Hvedingさんはカナダの日刊紙ナショナル・ポストに対し、タイムフリー・ゾーンになってもやはり時刻表が必要であることは
理解している、と説明した。
しかしそんなことよりも、スケジュールに振り回されることの方が心配だと話し、時間のある世界で暮らす私たち全員に向けたものと思われる
こんなメッセージを同紙に述べた。
「1日の仕事が終わったら、お願いだから腕時計を外してほしい。時計に振り回されないで」。



引用元:http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1561475659/
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