ＮＧＣ１０９７・昨日の復習！
ＮＧＣ１０９７・昨日の復習！
昨日。銀河の形について解説しましたが、一つ復習をしてみます。
ＮＧＣ１０９７は「ろ座」の方向に約４５００万光年反れた位置にあります。比較的近いところにあるので、宇宙物理学者たちの研究材料として有名です。
この銀河の全体画像は次の通りです。
この銀河にはいくつか特徴があります。
直径は約５０００光年で、昨日の画像と照らし合わせると棒渦巻銀河であることがわかります。
中心には太陽質量の１億倍もある巨大ブラックホールが潜んでいます。
１９９２年から２００３年の１１年間で３つの超新星爆発が観測されました。
さらに、この銀河にはＮＧＣ１０９７ＡＴＯＮＧＣ１０９７Ｂという小さい矮小銀河が存在しています。我々の銀河系の様な普通の銀河系には２０００億～４０００億個の恒星が含まれていますが、
上記の画像のように矮小銀河には数十億個以下の恒星しかありません。
さらに、この銀河の中心部を拡大すると次の画像になります。
その後、詳細な写真観測により、４本の幅の狭い宇宙ジェットが核から放射されていることが明らかになったので、セイファート銀河（活動銀河の１種）であることがわかったのです。この宇宙ジェットに水素原子が含まれていない為、矮小銀河を飲み込んだ残骸と推測されています。上記の２つの矮小銀河もいずれ飲み込まれるのかもしれません。形状は棒渦巻銀河であっって、今まさに活動しているセイファート銀河でもあるとは、銀河が生き物であることを証明するような凄い話ですね！
銀河の話！
銀河の話！
ハッブル宇宙望遠鏡が提供してくれる画像を見て、驚きと興奮のるつぼに放り込まれる我々はまるでブラックホールに引き寄せられているようではありませんか！
宇宙には一体いくつの銀河があるのだろうか？についてはこれまで研究が続けられてきましたし、今でも続いています。これまでの定説では２０００億と言われていましたが、最新の調査によると２兆もあるそうです。宇宙は今でも膨張しているので、さらに新たな銀河系が誕生する可能性が高いです。宇宙の膨張を推進するダークエネルギーと膨張させまいと頑張るダークマターの微妙なバランスの中で宇宙は存続していますが、一体いつまで膨張するのか？そして膨張が止まることがあるとすればどうなってしまうのか？について宇宙物理学者たちが様々な仮説を発表していますが、所詮誰もわかっていないのが現状です。
この様な謎に満ちた宇宙ですが、ハッブル宇宙望遠鏡による「ハッブル分類」によると、
銀河の分類は次の通りです。
楕円銀河：
単純な回転楕円体の形をしており、これといった内部構造のない銀河です。扁平率によって細分類されています。一番大きい楕円は長径と短径の比が約１０：４です。
渦巻銀河：
中央に回転楕円体の形状をしたバルジという部分があり、その周囲に円盤部（ディスク）をもつ銀河で、ディスクの中には渦状腕が見られます。バルジの大きさで細分類されています。
棒渦巻銀河：
バルジの部分が棒状の構造になっていて、その周囲に渦状腕をもつ銀河です。巻き込み具合によって細分化されています。
レンズ状銀河：
バルジの構造はあるのですが、円盤部が認められない銀河です。
不規則銀河：
異例な変動や活動をしている銀河で、衝突を経て結果的に合体した銀河である触角銀河と星の生成率が通常の１０倍に達するスターバースト銀河があります。
触角銀河：
スターバースト銀河：
活動銀河：
中心部から強い電磁波を放射する銀河の総称です。
この中には次の様な銀河があります。
電波銀河：
電磁波のほぼ全ての波長域で放出されているエネルギーの大半を、銀河の中心域から放出しています。画像は近隣の電波銀河ケンタウルス座Ａで、赤色は電波、緑色は赤外線、青色はＸ線です。
クエーサー：
初期宇宙にのみたくさん存在していて、光学ジェットを持っています。
ブレーザー：
活動銀河核から吹き出る宇宙ジェットを進行方向に真正面から見ている天体です。強いＸ線や、ガンマ線が多量に放出されています。
セイファート銀河：
活動銀河の代表的なもので、１型（ スペクトルに広い輝線と狭い輝線の両方を持つもの）と２型（スペクトルに狭い輝線しか持たないもの）に別れます。
銀河についてまとめてみましたが、今後ハッブル宇宙望遠鏡が新たに銀河画像を公開するときは、少なくとも何という銀河なのかは言えるようになっておきましょう！
地球温暖化によりグリーンランド氷床が全て溶けたら？
地球温暖化によりグリーンランド氷床が全て溶けたら？
アメリカ科学アカデミーの機関誌によると、２０年前は１年間に５００億トンの氷でしたが、２０１２年には４０００億トンの氷が溶けて、現在も年間平均２８６０億トンの氷が溶けているそうです。グリーンランド氷床の広さは１７０万平方キロメートルで、アメリカ・テキサス州の約３倍です。また、厚さは最大約３キロメートルに及びます。
グリーンランドと南極の氷床を合わせると、世界の真水の９９%以上が含まれています。
南極の氷床も同じように溶けていて、年間平均２５２０億トンの氷を失っています。
いずれも原因は我々の活動によって生み出される温室効果ガスですが、氷床は熱の９３%を吸収するそうです。これでは氷が溶ける速度が速まるのも無理はないでしょう。
すぐに起こることはないのですが、仮にこのまま溶解が進み、グリーンランドの氷床が消失したら、海面は平均約７メートル上昇することになるそうです。海抜７メートルまでの土地が海になってしまうと思えば穏やかではありません。さらに、ありえないことだと思いますが、南極まで全て氷解したら、海面は６１メートル以上上昇するらしいので、東京の２３区はすべて海になってしまいます。何故なら、２３区で一番高い場所は、新宿区戸山二丁目にある箱根山（人造の山）の４４．６メートルだからです。
少し話はそれますが、幼少の頃、箱根山の近隣に居住していました。冬は箱根山に雪が降り、竹スキーで楽しんでいたことを思い出します。温暖化が進んだ最近は、竹スキーが出来るほど、箱根山に雪が積もることはほとんどないのでしょう。思い出し小名にとっても子供にとっても大切な、自然との触れ合いを妨げる温暖化には、少し首を引っ込めてほしいものです！
画像はグリーンランド氷床を流れる溶解した水です。
宇宙ってやはり凄い！
宇宙ってやはり凄い！
上記の画像が何かわかりますか？
まず場所ですが、主に南半球で見ることが出来る、化学実験用の炉の形をしている「ろ座」の方向だそうです。
ハッブル宇宙望遠鏡が16年間で撮った約７５００点を合成処理した画像です。この画像は「ハッブル・レガシー・フィールド」と名付けられました。
全宇宙が３６０度に広がる中で、僅か、満月ほどの範囲を映した画像ですが、この中には実に２６万５０００もの銀河が含まれています。念のために繰り返しますが、恒星の数ではなく、銀河の数です。1つの銀河には数千億の恒星があると考えられていますから、それをもとに恒星の数に換算すれば、兆を超えて京の位に達します。
もう一つ驚くべきことは、この画像の中に１３３億光年の距離にある銀河も映っているのだそうです。
ビッグバンが起こったとされる１３８億年から５億年後に誕生した銀河の光を現在見ていることになります。しかし、この銀河の明るさは、人間の目で見える明るさの１００億分の１程度なので、肉眼ではわかりません。現在開発が進められていて、２０２１年３月に打ち上げが予定されている「ジェイムズ・ウェッブ」宇宙望遠鏡なら、もっと詳細な画像が公開されるかもしれません！
何故、地球に大量の水があるのか？
何故、地球に大量の水があるのか？
それは地球が誕生した４６億～４０億年年前の話しです。５０億年前に太陽が出来て、その後太陽の影響で宇宙の塵がぶつかって微惑星が形成されました。そして、微惑星どうしがぶつかって地球が誕生しました。誕生直後の地球はマグマの海と呼ばれる溶岩が一面に広がる状態で、いわゆる火の玉地球でした。その後も、続継する微惑星の衝突の影響で脱ガス化が起こり、地球は冷えて行きました。その結果、数多くの惑星に存在する大量の水分が、地球の温度が下がることで気化状態から液化状態に変わり地球の表面を覆ったのです。
当時の水温は２００℃ほどの高温で、外気は二酸化炭素に覆われた温室現象化の状態にありました。初期の海水は酸性だったのですが、地殻を溶かし、アルカリ金属やアルカリ土類金属によって中和しました。実はこの中和が大きかったのです！中和によって大気中の二酸化炭素が海水に吸収され始め、温室効果が抑えられることで海水が現在の様な温度に下がり、水が広く表面を覆う惑星となったのです。この経緯の終焉が４０億年前ですが。様々な偶然的要因が絡む奇跡の様な話ですね！
Ｍ８７銀河の宇宙ジェットが凄い！
Ｍ８７銀河の宇宙ジェットが凄い！
４月１１日に掲載したブラックホール記事の延長ですが、ブラックホールが撮影された時に、次の画像も撮影されました。画像真ん中にブラックホールと思われる球体があり、そこから上下にガス状のものが出ています。
Ｍ８７は地球から5500万光年離れたところにある巨大な楕円銀河です。最も地球に近い銀河なので、昔から観測の対象になって来ました。上記の画像と同じようなものは過去にも何回も撮影されていますし、M８７ではなくもっと遠い銀河の巨大銀河でも同じような現象が観測されています。
以前は、ブラックホールとは、重力が強すぎて光さえも脱出できない宇宙に空いた「穴ぼこ」のような存在だといわれてきましたが、どうしてこのような現象が起こるのか説明がつきませんでした。
その後、ブラックホールがエネルギーや波長や性質や放射機構が詰まった電波からガンマ線までの電磁波の天体だとする説が主力になり、様々な議論が展開されてきました。従って、今回の撮影がその歴史的証明になったとして評価されているのです。
分かりやすく解釈するとすれば、ブラックホールは光をも外に出さないとてつもない重力の天体ですから、物質は近づくと飲み込まれてしまいます。しかし、物質を飲み込むことで起きる飽和状態を緩和するために、ブラックホールは内在する電波からガンマ線までを宇宙ジェットとして放出すると考えられるのではないでしょうか（これは個人的推測ですが）？仮にそうであるとすれば、ブラックホールが巨大であればある程、宇宙ジェットの規模も大きくなると思われます。
限りなく光に近い速度で噴射される宇宙ジェットですが、M８７銀座の場合は長さが４０００光年もあるそうです。１光年は９．４６兆キロメートルですから、その４０００倍も宇宙ジェットが宇宙空間に広がったわけで、我々の想像をはるかに超えています！
ブラックホールの撮影に成功！
ブラックホールの撮影に成功！
世界中で２００人を超える国際チームが１０年越しにブラックホールの撮影に成功しました。 観測したのは地球から約５５００万光年離れたおとめ座の中にあるＭ８７銀河中心にある巨大ブラックホールでした。観測に使ったのは世界６カ所の望遠鏡で、すべてを連携させて直径１万キロに及ぶ地球規模の巨大望遠鏡に相当する能力を発揮しました。
重力のある状態での時間や空間の性質を説明する、アインシュタインの一般相対性理論によれば、天体の重力によって時空にゆがみが生じ、光や物体はそのゆがみに沿って進むため、軌道が曲げられます。天体に近いほど時空のゆがみは大きくなり、ある半径よりも内側からは物質ばかりか光さえも脱出できなくなります。実はこれがブラックホールで、外側との境界は「事象の地平面」と呼ばれています。ブラックホールの存在は誰もが指摘していましたが、光が出ない為これまで見えませんでした。しかし、ついに視覚に捉えることが出来たのです。
今回撮影されたのは、事象の地平面の外側にできる「ブラックホールの影」らしいですが、宇宙物理学者の嶺重京都大教授は「一般相対性理論を直接証明する成果で、ノーベル賞の対象にもなるだろう」と意義を説明しています。画像中心部がブラックホールです。
２０２０年は「バイオ・データ・エンジニアリング」元年？
２０２０年は「バイオ・データ・エンジニアリング」元年？
最近開催されたＡＩカンファレンス「ＥｍＴｅｃｈ Ｄｉｇｉｔａｌ」で発表されたのは、ＡＩとロボットの組み合わせ技術でした。 この二つをかけあわせることで、創薬でも新素材でも現在よりはるかに短時間で出来るそうです。
詳細は省きますが、この技術の元になるのはオートエンコーダです。脳神経系をモデルとした情報システムである３層ニューラルネットは、学習能力を持ち、必要とされる機能を提示されるサンプルに基づき自動形成することができますが、オートエンコーダは、このニューラルネットにおいて、入力層と出力層に同じデータを用いて学習させるアルゴリズムです。
簡単な例を挙げると、入力にアスピリンを、出力にカフェインを設定してこのアルゴリズムを使うと、真ん中の隠れ層には、アスピリンとカフェインの特徴を残した化合物がいくつも生成されます。あとは、この中から使えそうな性質や機能を持つ化合物を探し出すだけなので、人間が一から生成するよりも、時間と労力を大幅に短縮できることになります。
そして、この延長線上には、どんな化合物でもできる可能性があります。例を挙げると、すこし前にニュースなどでよく取り上げられていたことですが、入力にタバコを吸っている女性の顔写真、出力にアイシャドウをつけた女性の顔写真を設定したら、真ん中の隠れ層に両方の女性の顔の特徴を持った写真がいくつか生成されました。隠れ層の女性の顔写真は実在しない女性の顔写真ですが、どれも女性らしい特徴を備えたものになっていました。
薬の世界でも、市販の薬の特性を入力すれば、構造が異なるのに同じ特性の薬を作り上げることが可能で、市販されている薬のメーカーに、ライセンス料を支払う必要がなくなります。さらに、固まるのが速いセメント、特定の雑草にだけ効く安全な除草剤など、これまでにない化合物を作ることも可能で、アクセス可能な市場は無限にあるらしいです。あるベンチャー企業が「青色を吸収しない化合物の生成実験を開始していて、夏までにはその成果がわかるそうです。
バイオ・データ・エンジニアリングの時代に入ると、価格や時間のパラダイムシフトが起こりそうです！
隕石飛来！
隕石飛来！
報道はされなかったようですが、２０１８年１２月１８日に大きさが数メートルの隕石が北大西洋に飛来したことをご存知ですか？幸いなことに地上から２３．６ｋｍの高さで爆発したため、地球への影響はありませんでした。ここ３０年間で２番目に大きな隕石だったそうです。NASAは、２０２０年には地球の周回軌道に浮かぶ、直径１４０ｍ以上の天体の９０％を追跡しようと試みているそうですが、今回の様な隕石は見過ごされることを意味します。この様な小さな隕石に対しては、「ＮＥＡＲ ＥＡＲＴＨ ＯＢＪＥＣＴ ＣＡＭＥＲＡ」という地球城を飛ぶカメラ衛星を張り巡らそうと考えているようですが、まだ打ち上げられていません。画像は日本のひまわり衛星が爆発直前に撮ったものです。
上記隕石が飛来する前の２０１７年１０月には、大きさ２０ｍの小惑星が地球からわずか５万ｋｍを通り過ぎたそうです。この小惑星は２０１２年に発見されましたが、天文学者たちはそれが実際には地球にとって脅威ではないことを知っていたため、大きな騒ぎにはなりませんでした、映画アルマゲドンやディープインパクトの様な事態は避けたいものです！
ＩＴの変遷！
ＩＴの変遷！
世界で初めてのデジタル・コンピューターは１９４６年にアメリカで生まれました。エニアックという名称で大砲の弾道を計算したものでした。百畳ほどの部屋に１万７０００本以上の真空管と１０万もの部品を使用した機械でしたが、性能は現在のコンピュータの２００万分の１程度でした。
ＩＴにおける第１の革新はＩＢＭによって起こりました。当時の商用コンピュータは計算装置であるメインフレームと言われる本体と、データを読ませる入力装置及び計算結果を打ち出す出力装置が装備されていましたが、メインフレームを変えるたびに入出力装置を買い替える必要があったのです。、ＩＢＭのＳ／３６０シリーズは周辺機器との互換性を保つシステムに変更しコストを軽減したことで、、一挙に広がったのです。
第２の革新はＡｐｐｌｅとＭｉｃｒｏｓｏｆｔによって起こりました。１９７７年に発売したアップルⅡを皮切りにＡｐｐｌｅはパソコン市場を生み出しました。そして、ＩＢＭのより依頼を受けて完成したＯＳを１９８２年に「ＭＯＳ－ＤＯＳ」としてＯＥＭを始め、さらに1995年にウィンドウズ９５を発売したことで、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔが盤石の地位を築きました。
第３の革新は２０００～２０１０年にかけて起こったインターネットの普及でした。１９８３年にアメリカ国防省が開発に着手した軍事用のネットワークが１９８３年に一般利用されるようになったのですが、それから１０年強でなくてはならないインフラとして世界をつなげたのです。
一昔前までは、世界の会社の時価総額ランキングをみると、石油メジャー最大手エクソンモービルが1位の地位を守り続けてきましたが、２０１６年時点では次のように変わりｍした。アメリカのＩＴ企業が上位5位までを独占し、エクソンモービルは６位に落ちてしまったのです。
１位アップル（アメリカ）
２位アルファベット（アメリカ・グーグル系企業の持ち株会社）
３位マイクロソフト（アメリカ）
４位アマゾン（アメリカ）
５位フェイスブック（アメリカ）
６位エクソンモービル（アメリカ）
ＩＴの変遷をマクロ的に眺めると、約２０年ごとに革新的な出来事が起こっています。この流れで行くと、第４の革新が２０２０年頃に起こる可能性があります。それはＩＴとＡＩが合体したものなのか、それとも全く異なるものなのかわかりませんが、注目したいところです！