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雲を作り雨を作る宇宙線…。発生源不明とされていたその宇宙線が「生まれている場所」をNASAの日本人科学者が突き止める。それは銀河系最大級の連星で、太陽フレアの1万倍以上のエネルギーの粒子を放ち続けていた

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7月4日の米 NASA ニュースリリースより


NASA's NuSTAR Mission Proves Superstar Eta Carinae Shoots Cosmic Rays

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雲と雨を作り出す「宇宙線」が増加している中で

今回、日本の非常に広範囲が、常軌を逸した大雨による大変な被害となってしまったわけですが、しかし、「ひとつの災害が過ぎた今」考えてみていたたせきたいような気がするのですが、今回の豪雨は「台風などの特異な事象ではない」です。

気圧や大気の流れの配置等が特別に異常だったのかどうかは議論のあるところでしょうが、いずれにしても、比較的「通常の悪天候的な配置」の中で起きた、ということは心に留めて置かれてもよいのではないかと思います。

それはどういうことかというと、

「これからも何度でも起きる可能性」

がないとはまったく言えないということです。そういう時代になったということを意味しているとも言えるかもしれません。

決して不安を煽るためにこんなことを書いているわけではありません。今、世界中で起きている豪雨と洪水の状況を見ていると、そう思うことがはむしろ普通とも言えるのです。

下の記事を書いて以来、私自身は、自分の中で「個人的な黙示録」が始まっているとも言えまして、まあ、もちろん個人的なこととはいえ、その時代に突入したことが明らかになっている感覚があります。

中東オマーンのこの世の終わり的な洪水を見て、瞬間的に「黙示録が今始まった」と自覚するに私を至らせた今の世界の中で

そんなわけで、日本に限ったものではなく、荒れた気象、あるいは地質的な事象は今後もある程度は繰り返して起きてくることは確かでしょうけれど、そういう形而上的な……というか、オカルト的な話はともかくとして、

「その雨を作っているものは何か」

というと、これは突きつめていくと、太陽系の外から来る「宇宙線」なのですね。

これはオカルトでも何でもなく、宇宙線が雲を作っていることがほぼ確定している中、「地球に来る宇宙線が増えれば、雨の日が多くなる」こともまたある程度は真実といえます。

宇宙線と雲の関係については、ずいぶん昔から書かせていただいていますが、最近の記事では、下の過去記事にデータなども含めて、わかりやすく書かれてあるのではないかと思います。

スベンマルク博士の異常な愛情が今ここに結実 :「雲の生成は宇宙線によるもの」という説が25年にわたる観測の末に「結論」づけられる。そして、太陽活動が長期の地球の気温のコントロールに関与していることも

この宇宙線。

それがどこから来ているのかは、いろいろな説はあるとはいえ、これまで、具体的にその発生源がわかったことがありませんでした。

しかし、冒頭にありますように、つい最近発表された論文で、

「宇宙線の発生源のひとつが解明した」

のです。

この発見をしたのは、日本人の方が主導した国際チームによるもので、NASA に所属する宇宙物理学者である濱口健二さんという科学者の方、広島大学大学院の高橋弘充さんという助教授のお二人と、アメリカ人研究者たちが発表したものでした。

詳しいところは今回ご紹介する記事を参照していただきたればと思いますが、それは地球から 7500光年離れた場所にある連星「りゅうこつ座エータ星」という、それぞれ太陽の数十倍ある巨大な連星システムで、そこで「宇宙線が生まれていた」ことがわかったのです。

地球にやって来る「宇宙線の発生源のひとつ」であることが判明した「りゅうこつ座エータ連星」。質量はひとつが太陽の90倍。もうひとつが太陽の30倍

NASA

もちろん、宇宙線には他の発生源もあるでしょうが、今回、初めて具体的な宇宙線の「発生源」がひとつ特定されたのでした。

今回は、冒頭の NASA のニュースリリースからご紹介しますが、広島大学でも、日本語のニュースリリースがなされています。下のリンクです。

銀河系最大級の連星が太陽フレアの1万倍以上の高エネルギー粒子を撒き散らしている様子を世界で初めて観測! 定期的な宇宙線粒子加速メカニズムを硬X線で初めて捉えた
 広島大学 大学院理学研究科・理学部

なお、このニュースリリースの中に、宇宙線の説明について以下のようにあり、とてもわかりやすいですので、抜粋しておきたいと想います。

広島大学ニュースリリースより

地球の周りには、宇宙線と呼ばれる粒子がほぼ光速で飛び交います。

宇宙線は、宇宙飛行士や飛行機のパイロットの被曝の原因や、自然現象として雲の発生の要因にもなるため、どこでどのように作られるのかは宇宙物理学の重要な問題の一つと考えられています。

宇宙線は陽子や電子といった荷電粒子のため、飛ぶ方向が宇宙空間に漂う磁場で曲げられてしまい、個々の粒子の飛来方向を地球で測っても、それらがもともとどの天体からやって来たのかわかりません。

ここにも、

> 宇宙線は、自然現象として雲の発生の要因にもなるため、

とあるように、宇宙線は私たちの地球の気候変動に関係しています。

宇宙線が地球に到達するイメージ


NASA

そして、地球に到達する宇宙線は、観測が始まった過去 60年ほどの中で、現在、最大値に迫ろうとしています。現在のように太陽活動が極めて弱い状況のままですと、近いうちに宇宙線の量は「過去最高」を記録することになるのではないでしょうか。

地球での宇宙線の観測地の推移(フィンランド・オウル大学)


cosmicrays.oulu.fi

宇宙線の増減の理由の最も大きなものは、太陽活動(宇宙線は磁場に遮られる)ですが、しかし、「発生源そのものの変化」ということも起き得るはずです。

 

なお、科学的な部分とは別に、私自身は、

「宇宙の働きにはすべて《地球に対しての》意味と意志がある」

と確信している人間ですけれど、それはそれとしても、科学的にも、宇宙線と地球の気候と、そして気象の変動による(今回の災害のような)社会の変動には関係性が存在するということは事実でもあります。

まあしかし、そういう方面の話は別として、NASA の科学的な記事をここからご紹介させていただきます。

 


NASA's NuSTAR Mission Proves Superstar Eta Carinae Shoots Cosmic Rays
NASA 2018/07/04

NASA のX線天文衛星「NuSTAR」による探査により、スーパー連星「りゅうこつ座エータ星」が地球に宇宙線を撃ち込んでいることが突き止められた

NASA のX線天文衛星 NuSTAR 宇宙望遠鏡からのデータを用いた新しい研究によれば、地球から 1万光年の範囲の中で最も巨大な恒星系である「りゅうこつ座エータ星」(Eta Carinae)が高エネルギーの粒子を加速させていることが明示された。 その粒子の中には宇宙線として地球に到達しているものがある可能性がある。

研究者のひとりで、NASA ゴダード宇宙飛行センターの宇宙物理学者、濱口健二(Kenji Hamaguchi)氏は以下のように述べる。

「私たちは、爆発した星の爆発波が宇宙線の粒子を光の速度に匹敵する速度にまで加速させ、そして、それを信じられないエネルギー波とする可能性があることを知っています。そして、それは他の極端な環境でも同様のプロセスが発生するはずです。今回の私たちの分析は、りゅうこつ座エータ星がそのひとつであることを示したのです」

現在の宇宙物理学では、宇宙線が太陽系の外から地球にやってきていることはわかっている。これらの宇宙線のエネルギーは、10億電子ボルト(eV)以上にも及ぶ強大なものだ。

しかし、これらの粒子(電子、陽子、原子核)はすべて電荷を帯びるために、磁場に遭遇するたびに方向が変えられていく。これによって、宇宙線の軌道は複雑に交差し、その発生源がわからないのだ。

りゅうこつ座エータ星は地球から約 7,500光年離れた場所にある。19世紀に起きたこの星の爆発は有名で、その際には、地球の空で 2番目に明るい星となった。この時の事象では、巨大な砂時計型の星雲も噴出したが、噴出の原因はほとんど理解されていない。

りゅうこつ座エータ星のシステムには、軌道が異常に近い巨大な星のペアが含まれており、この活動は 5.5年周期の連星の公転運動に伴って変動している。この連星の質量は、ひとつが私たちの太陽の質量の90倍で、もうひとつは、太陽の 30倍の質量を持つ巨大な星だ。

この連星のエネルギーの衝突が作り出すX線エネルギーは、これまで、NASA のフェルミガンマ線宇宙望遠鏡でも長く追跡してきた。しかし、フェルミでは、その発生源へ辿りつくことはできなかった。

その中で、浜口氏と同僚たちは NuSTAR 衛星に目を向けた。2012年から稼働している NuSTAR 衛星に搭載されている望遠鏡は、それまでの宇宙望遠鏡よりはるかに大きなエネルギーの X線を集めることができる。

浜口氏たちは、2014年3月から 2016年の間に NuSTAR 衛星が観測して取得したデータと、同じ期間に欧州宇宙機関(ESA)の X線観測衛星「 XMM-Newton 」からの低エネルギーX線観測のデータを調べた。

りゅうこつ座エータ星の低エネルギーまたは軟X線は、衝突する恒星の風の界面でガスから発生し、それは、温度が摂氏 4000万℃摂を超える。

NuSTAR 衛星の宇宙望遠鏡は、30,000 eV 以上の X線を放出する線源を検出できる性能を持つ。比較すれば、可視光のエネルギーは約 2〜 3 eVの範囲だ。

論文に掲載された分析では、今回の NuSTAR 衛星の観測により、高エネルギー粒子からの硬 X線波長域での放射を見つけ、その硬 X線が、りゅうこつ座エータ星から来ていることを極めて高い精度(フェルミ衛星の数十倍の高精度)で突き止めたことが説明される。

さらに、りゅうこつ座エータ星を 2014年から 4年間にわたり継続的に観測することにより、連星がお互いに近づくタイミングで、硬 X線の強度が数ヶ月間急激に弱まる現象を発見した。これは、超高エネルギー粒子が、連星間の相互作用により作られている事をはっきりと示している。

超高速電子、あるいは他の加速粒子の一部は、この連星システムから飛び出すことになり、最終的には宇宙線として検出される地球にやってきている可能性がある。

今後、りゅうこつ座エータ星や、同じような連星をさらに観測することで、恒星の連星が宇宙線をどれだけ作り出しているのか、また恒星同士の相互作用でどのように高エネルギー粒子の加速が行われるのかなどの理解が進むことが期待される。





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