「コズミックフロントNEXT」#8「宇宙絶景に秘められたミステリー」あらすじ【更新】
◇■■ NHK-BSプレミアム 「コズミック フロント☆NEXT」「コズミック フロント☆NEXT」 番組HP語り: 萩原聖人(#1#3#5#8)、守本奈実(#3#5)、永作博美(#1#2#4#6#7)、真下貴(#2#4#6#7)、久保田祐佳(#8)声の出演: 81プロデュース(樫井笙人・宗矢樹頼・玄田哲章・植竹香菜・幸田夏穂・恒松あゆみの交替制)音楽: 寺田志保、歌・YuccaCG制作: 深谷崇史、東海徳亮ディレクター: 増本英幸◇■ これまでの放送私のブログ#1「太陽最後の日」#2「月のミステリー」(2015/04/02)#3「クレオパトラが残した古代エジプト天文学」(2015/04/16)#4「ミステリー 地球に最も似た惑星」(2015/04/30)#5「100年前の大予言」(2015/05/14)#6「太陽系ミステリー」(2015/05/21)#7「生命の天体? 土星のミステリー」(2015/05/28)◇■ 第8回 「宇宙絶景に秘められたミステリー」NHK-BSプレミアム6/11（木）22:00～23:00【再放送】 6/17（水）24:15～25:15【概要】1990年に打ち上げられたハッブル宇宙望遠鏡。「史上最高」と評されるこの望遠鏡は、これまで人類が目にしたことのない数々の宇宙の絶景を届けて来た。それから25年となる今年2015年4月、ハッブルがこれまで撮影した膨大な画像の中から、ハッブルの業績を代表する25枚の写真が発表された。これらは単に宇宙の絶景写真というだけではない。これまでハッブルが挑んで来た「宇宙の究極の謎」を読み解く手掛かりが秘められているのだ。そのミステリーとは、「星はどのようにして生まれ、そしてどのように死んで行くのか?」---星の生と死「宇宙はどのように進化して、今の姿になったのか?」---宇宙138億年の進化「宇宙はこの先、どんな最期を迎えるのか?」---宇宙の運命ハッブルが撮影した名画のように美しい25枚の宇宙絶景。この画像の裏に秘められた宇宙究極のミステリーに迫る。ハッブル宇宙望遠鏡25周年サイト*■ File1. 星はどのように生まれ、死んでいくのか?□ ハッブル25#10カリーナ星雲(7500光年)最も美しいと讃えられる1枚(48枚の画像を組み合わせた)。巨大な星が70個も在る。強烈な風や紫外線が嵐のように吹き荒れている。ネイサン・スミス教授(アリゾナ大学天文学科)は、この星雲を観測すれば、星が生まれる環境やメカニズムを理解できると考えた。星々から放たれた色とりどりのガスが幾重にも重なっている。この画像こそ、星の誕生から最期まで輪廻転生が凝縮されている絵巻。星が生まれる場所だと考えていた暗黒星雲。中でも輪郭が一際、シャープなミスティック・マウンテン。なぜ、このような形をしているのか?それは近くに在る大きな星々が関係しているのでは? 星は紫外線と共に強い恒星風を放つ。その恒星風が暗黒星雲に吹き付けガスを圧縮。更に紫外線が密度の薄いガスを消し去り、よりシャープな切り立った山々の形に成っている。それらの先端に各2本の明るい筋を数多く発見。暗黒星雲の内部から噴き出るジェット。星の卵(中心の重力源)が回転しながら高密度化し限界点でガスが上下に弾き飛ばされジェットとなって噴射するのではないか?2009年、WFC3という赤外線を捉えられる観測カメラを開発しハッブルに取り付け、この仮説を証明できた。これによってカリーナ星雲のみならず、ハッブル25#15タランチュラ星雲(17万光年)、#16NGC602星団(19万6000光年)の赤外線画像も捉えられた。NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team カリーナ星雲□ 太陽と同じ位の質量のハッブル25#06キャッツアイ星雲(3000光年)、#07バタフライ星雲、#05NGC5189惑星状星雲(1800光年)の最期の姿。NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Teamハッブル宇宙望遠鏡が捉えた惑星状星雲NGC6302。バタフライ星雲として有名だ。□ 太陽の8倍以上の質量を持つ#09かに星雲(6500光年)の最期の姿・超新星爆発。プロセス(前触れ)として小規模の爆発を繰り返すこと、爆発の衝撃波が周囲のガスを振り払うと巨大な空洞ができ物質は圧縮され極めて高密度の暗黒星雲ができて次世代の星の卵が生まれることが、カリーナ星雲のイータ・カリーナから解明され、そこには星の生と死が凝縮されていた。ハッブルの画像と、そこから解き明かされた星の最期を三次元CGで紹介する。ハッブルが見た星の生と死*■ 調査File2. 宇宙はどのように進化してきたのか?様々な銀河の画像--- ハッブル25#17M83銀河(1500万光年) = 渦巻き銀河、#19NGC1300銀河(6100光年) = 棒渦巻き銀河(天の川と同じような形)、#22ARP273銀河(3億5000万光年)、#20アンテナ銀河(6500万光年)、#18ソンブレロ銀河(2900万光年)。宇宙誕生初期の姿とはRobert Williams and the Hubble Deep Field Team (STScI) and NASA1995年12月18日から28日にかけてハッブル宇宙望遠鏡で撮像された画像342フレームから276フレームを利用して作られた、ハッブル25#25ハッブル・ディープ・フィールド（HDF)。初期の銀河を探す最も重要な画像の1つとなった。小さいシミのような点1つ1つは実は銀河。132億年掛けて地球に届いた光、つまり132億年前の宇宙の姿という。いったいどういうことなのか?過去の瞬間に放たれた光は光速で移動するが、ところが光が移動する間も時間は進んでいる。そのため観測者が目にするのは過去の姿。ハッブルは132億年前の宇宙の姿を捉えることに成功したのだ。分析の結果、初期の銀河は歪な形が多く大きさも現在の姿の1/20程度。密集して高密度。宇宙望遠鏡科学研究所(メリーラント州ボルティモア)では、桎梏(しっこく)の暗闇の1点(ディープフィールド)にカメラを向け長時間(数1000秒)、何回も(300回以上)露出する。ヘンリー・ファーガソン博士の提案を、所長裁量(10%)は山積みとなった提案より優先して充当した。何も写らず失敗するかもしれなかった。1995年12月、北斗七星に近い一角にハッブルが向けられた。約3,000個の銀河、太古の宇宙の姿を発見。宇宙科学の進歩を願って世界中の天文学者にあっさり公開した。それを契機に次々と初期宇宙プロジェクト--- ディープ・フィールド・サウス(1998年)、ウルトラ・ディープ・フィールド(2003-04年)、エクストリーム・ディープ・フィールド(2009年)が開始された。その総まとめプロジェクトがCANDELS(2010-13年、地球400周 = 4カ月観測)。宇宙誕生(115億年前)から現在近く(25億年前)へと膨張して来た姿。*■ 調査File3. 宇宙はどんな運命をたどるか?NASA, ESA, A. Zitrin (California Institute of Technology), and J. Lotz, M. Mountain, A. Koekemoer, and the HFF Team (STScI)ハッブル25#23Abell2744（パンドラ銀河団、35億光年）の周辺領域。2013年、フロンティア・フィールズ計画の1つとして発表された画像。a,b,cは、発見された最も遠く暗い銀河。重力レンズ効果によって拡大されることで観測できる。重力レンズ効果はアインシュタインの一般相対性理論によって予言されていた。その仕組みは、大きな質量を持つ物質が存在するとその周りの空間は重力で歪(ゆが)み、そこを通る光が曲げられる。4つの銀河団が衝突してできたと見られる現象(アインシュタインの十字架と言われる重力現象)。重力レンズにより内側に集められ4つに見えるが、実際は1つの超新星爆発。そして空間の歪みは重力の強い場所程、大きくなるので速度が遅くなる。十字架に見えた光はそれより重力の弱い場所を通ったため速く到着した。遅れて到着する光が何時、到着するかによって宇宙の膨張度が分かる。膨張の勢いと宇宙の運命の関係。現在、膨張の勢いは増しているが、この先、宇宙はどうなるのか? 2つの可能性がある。1. もし勢いが強ければ、最期にはバラバラに拡散する。全ては引き裂かれて終わる。2. もし勢いがそれ程、強くなければ、どこまでも永遠に大きくなる。星々は遥か彼方へと遠ざかり、やがて全てが凍り付く。NASA/WMAP左側の1点が宇宙の始まりで右側に行く程、現在の宇宙に近づく。その時間の流れを示したイメージ図。宇宙がビッグバンを起こして広がった後の約37万年後の姿は、宇宙背景放射として捉えられている。◇
