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宇宙の奇妙な現象10選 ~2020年に報告された発見~

宇宙の奇妙な現象10選 ~2020年に報告された発見~ 科学
宇宙の奇妙な現象10選 ~2020年に報告された発見~

地球を取り巻く宇宙には、奇妙とも言える謎やあまりにも不可思議な現象が数多くあり、私たちはもちろん、専門家である天文学者たちの想像をも超越するような現象も発見されています。

今回は、2020年に報告された、奇妙な現象や発見を紹介します。

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溶岩の海に岩石の雨が降り注ぐ灼熱の太陽系外惑星「K2-141b」

地球からおよそ200光年離れた所にある太陽系外惑星「K2-141b」の環境を、コンピューターを使って分析したところ、直径が地球の約1.5倍、質量が約5倍ある岩石惑星であると推測されました。

主星に近い「K2-141b」の表面温度は、昼側が摂氏約3000度、夜側が摂氏マイナス200度と推定され、深さ100kmに及ぶ溶岩の海が広がっていると考えられています。

大気は、溶岩の海から蒸発したナトリウムや一酸化ケイ素、二酸化ケイ素といった岩石を構成する物質から形成され、これが時速5000kmを超える風によって大気の薄い夜側に運ばれ、そこで冷えて凝縮し、岩石の雨となって降り注いでいるようです。

このように岩石が溶解と凝縮を繰り返すことで鉱物組成が変化し、最終的に惑星の地表と大気が完全に変わることが予測され、惑星の進化の過程が観察できると期待されています。

消失した太陽系外惑星「フォーマルハウトb」

世界で初めてハッブル宇宙望遠鏡の直接撮像により発見された太陽系外惑星「フォーマルハウトb」が、2014年には完全に消失してしまったと考えられ、そもそも太陽系外惑星ではなかったという仮説が出てきました。

スピッツァー宇宙望遠鏡の新たなデータによると、「フォーマルハウトb」は彗星や小惑星同士の衝突で発生した高密度の塵の雲だった可能性が高く、発見から10年で検出不能になるほど拡散していると考えられるそうです。

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姿を消した恒星

惑星だけでなく、大質量の恒星にも消失したものがあります。

それは、地球から「みずがめ座」の方向に約7500万光年離れた所にあるキンマン矮小銀河で観測データが得られていた、太陽の約250万倍もの明るさを持ち、進化の末期にあたる恒星「高光度青色変光星」です。

2011年には観測されていましたが、2019年の観測データからは、キンマン矮小銀河に高光度青色変光星の存在を示す兆候が確認できませんでした。

これだけ大質量の恒星が超新星爆発も起こさずに消えるのは、極めて異例なことであり、その原因として、大規模な増光の後、暗い星へと変化し、更に部分的に塵に覆われたことで観測データから兆候を確認できなくなった可能性が考えられています。 

また、この高光度青色変光星が超新星爆発を起こさずに崩壊してブラックホールが形成された可能性もあるそうです。

超新星爆発によって高速移動するようになった白色矮星

「りゅう座」の方向に約1400光年離れた所にある「SDSS J1240+6710」は、太陽の4割ほどの質量がある白色矮星で、天の川銀河を時速約90万kmという高速で移動しています。

これは「SDSS J1240+6710」が部分的な核燃焼型の超新星爆発を起こしたことで質量の大部分を急激に失い、バランスが崩れた結果として高速で移動することになったと推測されています。

また、多くの白色矮星の大気が、主に水素とヘリウムで構成されているのに「SDSS J1240+6710」の大気には水素とヘリウムが存在せず、酸素を主体にネオン、マグネシウム、ケイ素で構成されていることから、超新星爆発がケイ素燃焼の過程までは進まず、部分的な爆発にとどまったと考えられているようです。

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ブラックホールに破壊されかけた星

2018年に「ちょうこくしつ座」の方向に約2億5000万光年離れた所にある銀河「GSN 069」で、通常時の100倍も強いX線を放つ天体が観測され、今回「GSN 069」のX線源が約9時間周期で強いX線を放っている原因として「GSN 069」の中心にあるとみられる超大質量ブラックホールを周回している白色矮星が関係していると考えられています。

この白色矮星がブラックホールに最も接近する時に、白色矮星を構成する物質の一部がブラックホールに奪い取られる際、強いX線が放射されているようです。

また、超大質量ブラックホールを周回する白色矮星の正体は、かつてブラックホールに接近した赤色巨星の中心部分だった可能性が高く、赤色巨星がブラックホールに近づいた結果、強力な重力がもたらす潮汐力によって外層の部分は破壊されてブラックホールに飲み込まれたものの、中心部分だけが生き残ったと考えられています。

宇宙に形成された巨大な空洞

ブラックホールは周囲のガスなどを吸い込んで成長しますが、一部の物質は高速で噴出され、この噴出がガスを吹き飛ばすように衝突することで、ガスに空洞が生じると見られています。

2020年に、宇宙観測史上最大の空洞が発見されたのです。

この巨大な空洞を作ったのは「へびつかい座銀河団」の中央にある超大質量ブラックホールだと考えられ、へびつかい座銀河団の高温ガスに天の川銀河15個分の空洞が存在することが確認されました。

高温のガスに由来するX線と加速された電子に由来する電波の両方が観測できたので、超大質量ブラックホールが関与していることが推測されましたが、これだけの空洞を生み出すのに必要なエネルギー量は、一般的な銀河団にある空洞と比較しても、数百倍から数千倍に達すると見積もられています。

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16日周期で反復する高速電波バースト

「高速電波バースト」とは、数ミリ秒という一瞬の間に銀河1個分の光度をも上回る強いエネルギーを放出する突発現象で、2007年以来100件以上観測されていますが、その発生源は天の川銀河の外にあると考えられていること以外、判明していませんでした。

しかし今年、活動期4日、休止期12日の計16日周期で反復する高速電波バーストが観測されました。

また、別の反復型高速電波バーストでは、活動期90日、休止期67日の計157日の周期があることが明らかになりました。ただ、この規則正しいリズムの裏にどんな現象があるのかは大きな謎となっています。

高速電波バーストの発信源を特定

これまで謎とされていた高速電波バーストの発信源を特定する手掛かりとなる信号が、2020年4月に初めて天の川銀河の中で検出されました。

これまでも高速電波バーストの発信源として、超高密度で強力な磁場を持つ中性子星の一種である「マグネター」が最有力候補として考えられていましたが、今回の観測によってその可能性は一層濃厚なものとなりました。

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観測史上最高強度の磁場を持つ天体

「マグネター」同様、「パルサー」もまた中性子星の一種、X線連星とされていますが、2020年に発見された「パルサー GRO J1008-57」は観測史上最高強度の磁場を持っていました。

「GRO J1008-57」の磁場は10億テスラと推定され、0.4テスラの太陽と比較しても、その磁場の強大さがよく分かります。

このパルサーに近寄るものは、その強力な磁力によって原子レベルで引き裂かれてしまうでしょう。

天文学最新の謎「不規則電波サークル」

天文学最新の謎として、これまで一度も観測されたことがなく、説明不能な謎の光の輪「不規則電波サークル」と呼ばれるものが発見されました。

オーストラリア連邦科学産業研究機構の新型電波望遠鏡「ASKAP」によって発見されたのですが、その距離や大きさは不明で、天の川銀河の中に存在するのであれば数光年の大きさですが、もっと遠くに存在するのであれば数百万光年という広がりを持つ可能性あるそうです。

いかがでしたか?
これまで確認されていた天体であっても、まったく初見の天体であっても、宇宙という空間では観測データから推測することしかできない現象が多く、謎に満ちているのは確実です。突然消失する天体もあれば、新しく発見される現象もあり、天文学者や宇宙を愛する人たちの好奇心が尽きることは無いようです。
参考 : newatlas, など
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