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 重力レンズ
で惑星発見
 名古屋大学太陽地球環境研究所やニュージーランドの大学などで作る観測チームは、英米チームと共同で、地球の約5倍の重さの、太陽系外にある惑星を発見したと発表した。

 天体の重力によって、遠方の光が曲がり増幅される「重力レンズ」という現象を利用した。太陽系外惑星としては、これまで見つかった中で最も軽く、地球に近い大きさだという。2006年1月26日付の英科学誌ネイチャーに論文が掲載された。

 発見された系外惑星は地球から2.2万光年離れた位置にあり、地球の5.5倍の重さ。太陽の5分の1の重さの恒星の周りを回っている。恒星との距離は太陽と地球の2.6倍で、公転周期は10.4年。木星のように主にガスからできている惑星ではなく、地球のような岩石か氷でできているとみられる。ただ、表面温度は零下220度で、生命が存在する可能性はなさそうだという。

Gravitational lens
 わずかな光の増幅
 これまで発見された最も軽い(小さな)系外惑星は、地球の7.5倍程度の重さだった。遠方にある星の光が増幅される重力レンズは、暗くて直接見えない天体を探す際に便利な現象で、これまでにほとんど光らない恒星などの発見につながっている。観測チームは1996年から、重力レンズによる系外惑星の探索を続けていた。

 ニュージーランドや豪州、チリなどの望遠鏡で観測を続け、昨年7月から8月にかけて銀河系の中心付近にある星の光が増幅するのを観測できた。解析の結果、恒星による重力レンズ効果に加えて、今回の惑星による効果が見つかった。

 同研究所の村木綏(やすし)教授は「重力レンズで小さい惑星が見つかることが確認できた。近い将来、地球と似た惑星が見つかることを期待している」と話している。〈国立天文台の田村元秀・太陽系外惑星探査プロジェクト室長の話〉

 これまで多くの惑星を見つけたのとは違う方法で、軽い惑星を発見したことが新しい。生命が存在する可能性がある「第2の地球」を見つけるのにつながる成果だ。 (2006年01月26日朝日新聞)

 重力レンズとは? 
 天体の近くを光線が通ると天体の重力のために、光線が曲がることです。1916年にアインシュタインが発表した「一般相対性理論」の中で予言された。現在では多くの天体に重力レンズが観測されている。太陽系外の惑星の重力についてもこの現象が起こるので、惑星発見が可能なのだ。

 理論では1916年、アインシュタインが論文の中で、太陽の縁をかすめる星の光は進路が1.75秒曲がることを予言した。この論文はすぐには理解されなかった。そのことを確かめるためにはさらに3年の月日を要した。

 発見は1919年、アメリカの有名な天文学者ジョージ・ベールは、皆既日食の際、太陽近くにみえる星の位置を観測すればよいことを提案。早速イギリスのアーサー・エディントン率いる観測隊が1919年5月29日の皆既日食(南米・アフリカで見られた)の観測に派遣された。(ギニア湾プリンシペ島とブラジルのソブラル)

 その結果はほぼアインシュタインの理論どおりで、星からの光が曲がった。このことによって、アインシュタインの名と一般相対論の評判がいちやく世界に広まったのである。

 重力レンズで発見されたもっとも遠い天体!
 りゅう座の方向、およそ20億光年の距離にある、エイベル2218という銀河団は、数千個の銀河から成る銀河集団です。その強力な重力によって、背後にある、もっと遠方の銀河の形が細長く変形されている。

 最近この銀河団の中に、最も遠い銀河が発見された。宇宙の年齢が140億年とすると、この銀河までは134億光年の距離であり、宇宙誕生からあまりたっていない初期の銀河であることがわかった。

 写真中の矢印が最も遠い銀河(134億光年)で、矢印が2つあるのは重力レンズのはたらきで、同一の天体が2つに分かれて見えているからだ。
 
 アインシュタインの相対性理論とは?
 特殊相対性理論と一般相対性理論がある。1905年に特殊相対性理論は発表されて、その中で 光速度不変の原理「光を真空中を進む粒子とし、その速度を全ての観測者にとって”常に”秒速30万kmとしたもの」が説かれた。ここでは絶対時間が否定され、時間はいくらでも伸び縮することがわかった。

 1916年には一般相対性理論が発表されて、E = mc2、重力レンズの理論「加速する空間で光が曲がるなら、重力のある空間で光は曲がる」が説かれた。ここでは絶対空間が否定され、空間も一様ではなく、いくらでも伸びたり、縮んだりすることがわかった。

参考HP Wikipedia 重力レンズ

図解 相対性理論と量子論―物理の2大理論が1冊でわかる本
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PHP研究所

重力レンズでさぐる宇宙 (岩波科学ライブラリー (47))
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岩波書店

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