宇宙誕生「一番星」に迫れ!満点の星はどのように生まれたのか。地球はなぜここにあるのか。かすかな光、夏にも本格観測!

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宇宙誕生「一番星」に迫れ!満点の星はどのように生まれたのか。地球はなぜここにあるのか。かすかな光、夏にも本格観測!

宇宙誕生「一番星」に迫れ!満点の星はどのように生まれたのか。地球はなぜここにあるのか。かすかな光、夏にも本格観測!

 

満点の星はどのように生まれたのか。

私たちの地球はなぜここにあるのか。

138億年前の歴史を持つ宇宙の謎を解き明かそうと、

天文学者は最初にできた「一番星」の光を追い求めてきた。

光からは星の大きさや距離が分かり、

産声を上げたばかりの姿を知る手がかりになる。

最近、宇宙が誕生して数億年ごと見られる

太古の星や銀河の光をとらえることに成功し、

一番星に迫る発見として注目を集めている。

宇宙が誕生して間もないころは暗黒の世界が広がっていた。

そこにあるのは超高音のガスだけだ。

水素やヘリウムといった軽い元素しかなかった。

宇宙が膨張して温度が下がるとガスが集まり、星ができた。

星の内部で生じる核融合反応は、

酸素や炭素、

鉄などの重い元素をもたらす。

星の末期に超新星爆発が起きて重い元素がばらまかれ、

次の星を作る原料になる。

この宇宙に無数の星が広がるのは、最初の星があってこそ、

誕生の謎が天文学者の好奇心をかき立ててきた。

宇宙誕生から1億~2億年後に明るく輝く最初の星が生まれたと見られる。

理論はあるが実際はどうだったのかは天文学者は観測によって確かめたいと考えている。

「ここまで古い星が見つかるとは思っていなかった」。

国際研究チームに加わる千葉大学の大栗真宗教授はこう語る。

発見した「エアレンデル」は地球から129億光年も離れていた。

太陽に比べ質量は少なくとも50倍、明るさは100万倍あると見積もられた。

光年と言う単位は光が1年間に進む距離を示す。

宇宙に浮かべたハップル宇宙望遠鏡が捉えたのは129億年前に放たれた光となる

129億年前と言えば、宇宙が誕生してから9億年後にあたる。

宇宙は膨張を続けており、長い時間をかけて進んだ光は引き延ばされる。

天体が地球から離れているほど、光の波長は明るい赤い側にかわる。

波長のズレから、どれくらい古い天体なのかがわかる。

エアデンデルは単独の星は最も古く

これまでの記録を40億年ほど更新した。

これだけ遠くにある星からの光は地球に届く頃には弱くなる。

観測できたのは自然の望遠鏡とも言われる

「重力レンズ」効果が宇宙空間で働いたおかげだ。

星がたくさん集まった銀河の観測では、宇宙誕生時の様子にさらに迫りつつある。

東京大学の幡金優一助教授らは地上のすばる望遠鏡などを

使って宇宙が誕生して3億年ごと見られる銀河「HDI」 を見つけ出した。

銀河は大きく、重力レンズを使わなくても観測できる。

この年代の銀河を調べると最初の星がが

誕生した環境を知る手がかりになる。

最初の星から世代交代が進むと重い元素が増えていく。

発見した銀河は思い元素の一つである酸素が比較的少ないことを示唆していた。

一方で理論より数百倍明るかった。

年間100個ほどのハイペースで星が生まれた計算になる。

「銀河の年代や性質の特定には、もっと高い精度の観測が必要」

(幡金優一助教)だが、

思いの外ほか多くの星が宇宙の初期に生まれていた可能性がある。

さらにこの銀河の中心には太陽の約1万倍の質量を持つ巨大なブラックホールがあるかもしれないと言う。

従来の「存在し得ない」との説を覆し、

「誕生したばかりの宇宙の見方が変わるかもしれない」

と幡金助教は期待する。

エアレンデルを見つけたハップル宇宙望遠観測は観測できる光の波長に限界があり

宇宙誕生後の4億年より前の星は見えない。

最も古い銀河の候補の発見につながった。

すばる望遠鏡は解像度が低く、星の一つ一つを見分けるのは難しい。

波長と解像度の限界を同時に乗り越えられるのが、

2021年に米宇宙局(NASA)が打ち上げたジェームズ・ウエップ宇宙望遠鏡だ。

今夏にも本格的な観測が始まる予定で、エアレンデルと HDIは第一期観測の対象になっている。

過去の重さや湿度、元素の種類といった

性質が詳しくわかれば、

最初の星の素顔に迫れる。

宇宙の長い歴史の中で空白になっている

真価の始まりをひもとく取り組みから目が離せない。   

(遠藤智之)

 

 

 

エアレンディル(Eärendil、第一紀503年 – )はJ・R・R・トールキンの中つ国を舞台とした小説、『シルマリルの物語』、『中つ国の歴史』の登場人物!!

 

エアレンディル(Eärendil、第一紀503年 – )は

J・R・R・トールキンの中つ国を舞台とした小説、

『シルマリルの物語』、

『中つ国の歴史』の登場人物。

『指輪物語』にも言及がある。第一紀の終わりに惑わしの島々を通り抜けてアマンの地に到り、ヴァラールに中つ国の民への助力を求めた。

怒りの戦いのあとは、船に乗って天空を航海するものとなった。

作中では、彼の持つシルマリルの輝きが「明けの明星」と呼ばれる星の正体であるとされる。

航海者エアレンディル、ギル・エステル(Gil-Estel、シンダール語で「希望の星」の意)とも呼ばれる。

父は人間でありウルモの使者トゥオル、母はゴンドリン王トゥアゴンの娘イドリル。

妻はドリアスの王ディオルの娘エルウィング。息子にエルロンドとエルロス。

半エルフの系図ゴンドリンの王子[編集]

エアレンディルは、ウルモの使者としてゴンドリンに入った人間のトゥオルと、ゴンドリンの王トゥアゴンの娘イドリルとのあいだに生まれた。

モルゴスの軍勢によってゴンドリンが陥落すると、トゥオルとイドリルは生存者を率いてシリオンの河口に逃げ延びた。

ここでかれらはドリアスから落ち延びたエルウィングの一族と一緒に住んだ。

シリオンの領主[編集]

エアレンディルは成長するとエルウィングを娶り、シリオンのエルフの領主となった。

ふたりの間にはエルロンドとエルロスが生まれた。

かれの心はつねに海を求め、

かれはキーアダンの助けをえてヴィンギロトと

名付けた船を作り、多くの冒険をした。

航海者エアレンディル[編集]

第一紀、中つ国ではエルフ達が、シルマリルを奪って中つ国に帰還したモルゴスと長い間対立していたが、

エアレンディルの生まれた頃にはエルフとその同盟者はほとんど望みがもてないほど追い詰められていた。

かれはヴィンギロトにのり、ヴァリノールに向けて航海した。

エアレンディルはノルドールの離反の後、

アマンの地が惑わしの島々の向こうに隠されてから、

最初にその地にたどり着いた者であり、最も偉大な航海者とされる。

半エルフ[編集]

エアレンディルは人間であるトゥオルと、

エルフであるイドリルとの間に生まれた者であった。

彼の妻、エルウィングはディオルとエルフのニムロスの間に生まれたものであり、

そしてディオルの両親は人間のベレンと、

エルフとマイアールの血を引くルーシエンであった。

エアレンディルがアマンの地にて中つ国の窮状をヴァラールに訴えた際、

ヴァラールは、

彼とエルウィングがエルダールであるのかエダインであるのか議論した。

そしてエルフと人間の血を引く四人、

エアレンディル、

エルウィング、

エルロンド、

エルロスには、

二つの運命の選択権を与えた。

そのため彼らは半エルフと呼ばれる。

怒りの戦い[編集]

唯一アマンへたどり着いたエアレンディルの願いをヴァラールは聞き入れた。

かれらは中つ国へと進軍し、モルゴスを捕らえると世界の外へと放逐した。

エアレンディルもこの戦いに参加して、

黒竜アンカラゴンを殺した。

しかしエアレンディルが中つ国に帰ることは許されず、

かれは額にシルマリルをつけ、

ヴィンギロトに乗って空を航海する者となった

この星が金星であるとされ、

エダインはこの星に導かれてヌーメノールへ渡った。    

ウイキペディア。

 

重力レンズとは、恒星や銀河などが発する光が、途中の天体で曲げられること!

重力レンズ(じゅうりょくレンズ、英: gravitational lens [1])とは、恒星や銀河などが発する光が、途中にある天体などの重力によって曲げられたり、その結果として複数の経路を通過する光が集まるために明るく見えたりする現象である。

光源と重力源との位置関係によっては、複数の像が見えたり、弓状に変形した像が見えたりする。

その効果を、英語では “gravitational lensing” といい、日本語でも直訳で「重力レンズ効果」と呼んでいる。

また、リング状の像のものは “Einstein ring(アインシュタインリング、アインシュタインの環(英語版))” と呼ばれる。

目次
1 原理
2 分類
3 歴史
3.1 アインシュタインの発表の経緯
3.2 観測と利用研究
4 重力レンズ効果の例
5 脚注
5.1 注釈
5.2 出典
6 参考文献
7 関連項目
8 外部リンク

原理[編集]

光が曲がることは一般相対性理論から導かれる現象で、

一般相対性理論の正当性を証明した現象のひとつである。

光は重力にひきつけられて曲がるわけではなく、

重い物体によってゆがめられた時空を進むために曲がる。

対象物と観測者の間に大きい重力源があると、

この現象により光が曲がり、観測者に複数の経路を通った光が到達することがある。

これにより、同一の対象物が複数の像となって見える。

光が曲がる状態が光学レンズによる光の屈折と似ているため重力レンズといわれる。

その効果(重力レンズ効果)の概念図を右列に示した。

1つの銀河から発せられた光(白い矢印)が、

中央にある重い天体の影響によって曲げられ、

それぞれ別の経路で地球へと届く。

地球上の観測者からは、

あたかも2つの同じ天体があるように見える。

オレンジ色の矢印は見かけの光の経路である。

なお、複数の像はそれぞれ別々の経路を通ってきた光であるため、

一般的に観測者(地球)までの到達時間が異なる。

そのため、それぞれの像の光が対象物からでたのは異なる時である。

 

3つの種類に分類される。

分類[編集]

3つの種類に分類される。

強い重力レンズ(英:strong lensing)

レンズ源の影響が強く、アインシュタインリング、弓状に変形した像 (arc)、

複数の像など、光の曲げられる現象が明らかに観測されるもの。

弱い重力レンズ(英:weak lensing)

レンズ源の影響が比較的弱く、

多くの天体の光線データを集計することによって、

統計的にレンズ効果と判定される現象。

宇宙初期の背景マイクロ波が地球に届くまでに

銀河形成によって揺らぐ統計などの研究がなされている。

マイクロレンズ(英:microlensing)

非常に小さいレンズ源のため、光の曲がりではなく、

光の明るさの時間変化によってレンズ現象だと推定される現象。

銀河内のダークハローを形成する小天体が、

地球から遠方の天体との視線方向を横切るときなどに発生する例が知られている。

 

 

歴史[編集]

最初に重力レンズ効果を論文に発表したのは、

オレスト・ダニーロヴィッチ・フヴォリソン(英語版)

(露: Орест Данилович Хвольсон)であり、

それは1924年のことであった。

しかし、フヴォリソンの論文はあまり注意を引かなかった。

そのため、1936年にアルベルト・アインシュタインが対象物、

重力源、

観測者が一直線上にならんだ場合には

リング状の像が見えると発表したことによって、

重力レンズ効果は有名になった。

このことから、リング状に見えるものを

「アインシュタインリング」というが、

最初に指摘したのはフヴォリソンであるから、

「フヴォリソンリング (Khvolson ring)」あるいは

「フヴォリソン-アインシュタイン・リング

(Khvolson-Einstein ring)」と呼ぶべきとの議論がある。

位置関係が一直線上からズレたり、重力源が無視できない大きさを持つと、

それらの程度により弓状の像やゆがんだ複数の像が見える。

弓状の像のものが「アインシュタインリング」と呼ばれることも多い。

論文の発表当初、アインシュタインは、

対象物、

重力源、

観測者が一直線上にならぶ現象は発生する

可能性が低いため観測は不可能だろうと考えていた。

しかし、1979年の3月に隣接するクエーサー像のスペクトルがまったく同じであることが発見され、

8か月後には、

これが銀河を重力源とする重力レンズによるものであることが分った。

このクエーサーQSO B0957+561は、

その形からツインクエーサーという固有名をもつ。

以降多くの例が発見され、

2005年現在で約100の重力レンズによる多重像クェーサー系が報告されている。

 

アインシュタインの発表の経緯!

アインシュタインの発表の経緯[編集]

アインシュタインが重力レンズ効果を発表するまでの経緯で、風変わりな逸話がある。

1936年の春に、チェコの技術者でアマチュア科学者の

ルディ・マンドル (Rudi W. Mandl) が、米国ワシントンの米国科学アカデミーを訪ねてきた。

彼は自分が考え出した重力レンズのアイディアを論文にしたいと切望していたのである。

その熱心な依頼と、拒否するにはもったいないアイディアゆえに、

木で鼻をくくったような返事もできず、彼を持てあましたアカデミーの担当者は、

相対性理論にとってこれ以上ない権威者のアインシュタインに頼むように言い、

おまけにプリンストン高等研究所までの旅費まで渡したのである。

1936年4月17日にマンドルは、プリンストン高等研究所にアインシュタインを訪ねた。

意外なことに、アインシュタインは珍客にとても親切でマンドルの話を熱心に聞いてくれた。

マンドルは自分のアイディアを熱く語り、大科学者の説得に成功したのであった。

アインシュタインは、マンドルのアイディアを論文にして

学術雑誌『サイエンス』1936年12月4日発売号に投稿したが、

その論文

“Lens-like action of a star by the deviation of light in the gravitational field “

の冒頭に次のように書いている。

「しばらく前に、ルディ・マンドルが訪ねてきて、

ちょっとした計算結果を出版して欲しいと私に依頼した。

本稿は彼の希望に応じたものである。

[注 1]」

アインシュタインは、論文発表後、

『サイエンス』誌の編集者ジェームズ・マッキーン・キャッテルに

宛てた1936年12月18日付の手紙の中で、

「あの論文はマンドル氏をなだめるために書いたのです。

マンドル氏が私に強いたあの

小論を雑誌に載せていただいて感謝しています。

ほとんど価値のない論文ですが、あの可哀想な男は喜んでいるでしょう。

[注 2]」と書いている。

 

観測と利用研究[編集]

測定に近似を必要とするX線観測による質量測定と異なり、

重力源の質量を直接光学的観測により

測定することができる点が特筆すべき特徴である。

銀河団による重力レンズ効果を観測することで、

銀河団自体の質量を測定することが可能である。

この結果とX線測定によって見積られた

質量を比較すると、明らかに差がある。

これは銀河団周辺に分布するダークマターによる

質量が寄与しているためと考えられ、

すなわち重力レンズ効果はダークマターの質量測定

に用いることができる現象であると言える。

2003年(平成15年)12月18日に

東京大学などの研究グループが、SDSS J1004+411にて、

それまで知られていた

重力レンズよりも2倍以上光が曲がる変化を発見した。

また、重力マイクロレンズを利用した太陽系外惑星の探索を、

PLAN、OGLE、MOA などのチームが行っている。

2015年には、超新星としては初めて

SN Refsdal が重力レンズによる多重像として観測された。

重力分布から今後別の場所で

新たな像が観測されることが期待され、

成功すれば超新星爆発を

その出現前から観察できることになる。

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人間開発指数(にんげんかいはつしすう、英語: Human Development Index, HDI)とは!

人間開発指数(にんげんかいはつしすう、英語: Human Development Index, HDI)とは、

 

各国を人間開発(英語版)の4段階に順位付けするために用いられる平均余命、教育、識字及び所得指数の複合統計である。

1990年にインド人経済学者のアマルティア・セン及びパキスタン人経済学者のマブーブル・ハックが開発し、国際連合開発計画が毎年「人間開発報告書」を刊行する。

2010年の人間開発報告書では、不平等調整済み人間開発指数 (IHDI) が導入された。

通常のHDIがなお有用である一方、IHDIは不平等を主要因とした人間開発の実際の水準を示し、

HDIは「潜在的な」人間開発の指数又は不平等さえなければ実現可能な最大値のIHDIとして見なすことが可能である。

男女格差に限定した類似指標としては、世界経済フォーラムが発表しているジェンダー・ギャップ指数が存在する。

目次
1 定義
2 算出方法
2.1 2010年までの算出方法
3 不平等調整済みHDI
4 報告書
4.1 2019年報告書
4.2 2014年報告書
4.3 2013年報告書
4.4 2011年報告書
4.5 2010年報告書
4.6 2009年報告書
4.7 2008年統計改定
4.8 2007/2008年報告書
5 日本の順位とスコア
6 過去のトップの国
7 中国行政区の人間開発指数
8 脚注
9 関連項目
10 外部リンク
定義[編集] 広義の人間開発指数
人間開発報告書では以下の指数をまとめて人間開発指数といっている。

これらは「人間開発報告書」の中で国連開発計画によって毎年発表されている。
人間開発指数 – 狭義の人間開発指数(下記参照)
人間貧困指数 (HPI-1:発展途上国の人間貧困指数、HPI-2特定OECD国の人間貧困指数)
ジェンダー開発指数 (GDI)
ジェンダー・エンパワーメント指数 (GEM)
狭義の人間開発指数
この指数はパキスタンの経済学者マブーブル・ハックによって1990年に作られた。
算出方法[編集] 2010年までの算出方法[編集]
HDI 1975 – 2004
OECD
中央ヨーロッパと東ヨーロッパとCIS
ラテンアメリカとカリブ諸国
東アジア
アラブ諸国
南アジア
サブサハラ
各側面指数には最低値と最高値が設定されている。各側面指数は以下の公式で計算され、0-1の間の数値で表される。
側面指数 =
x

min
(
x
)
max
(
x
)

min
(
x
)
{\frac {x-\min \left(x\right)}{\max \left(x\right)-\min \left(x\right)}}
人間開発指数は以下の3つの指標の平均から計算される。
平均余命指数 =
L
E

25
85

25
{\frac {LE-25}{85-25}}
教育指数 =
2
3
×
A
L
I
+
1
3
×
G
E
I
{\frac {2}{3}}\times ALI+{\frac {1}{3}}\times GEI
成人識字指数 (ALI) =
A
L
R

0
100

0
{\frac {ALR-0}{100-0}}
総就学指数 (GEI) =
C
G
E
R

0
100

0
{\frac {CGER-0}{100-0}}
GDP指数 =
log

(
G
D
P
p
c
)

log

(
100
)
log

(
40000
)

log

(
100
)
{\frac {\log \left(GDPpc\right)-\log \left(100\right)}{\log \left(40000\right)-\log \left(100\right)}}

LE: 出生時平均余命(歳)

ALR: 成人識字率 (15歳以上)

CGER: 複合初等・中等・高等教育総就学率

GDPpc: 購買力平価で計算した一人当たりGDP(USD)

 

不平等調整済みHDI!

不平等調整済みHDI[編集]

 

「:en:List of countries by inequality-adjusted HDI」も参照

不平等調整済み人間開発指数 (IHDI) は、

所得格差のような国内の不平等を加味した人間開発の基準値の尺度である。

ウイキペディア。

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ABOUTこの記事をかいた人

私はかなり高齢な建築家です。出身は伊豆の湯ヶ島で多くの自然に触れて育ちました。少年時代の思い出も記事になっています。趣味が多くカテゴリーは多義に渡ります。今は鮎の友釣りにハマっています。自然が好きで自然の中に居るのが、見るのが好きです。ですので樹木は特に好きで、樹木の話が多く出てきます。 電子書籍作りも勉強して、何とか発売できるまでになりました。残り少ない人生をどう生きるかが、大事です。