スライド 1

Similar documents
大宇宙

Microsoft PowerPoint - komaba ppt [互換モード]

week3_all

WFMOS で期待されるサイエンス ( ダークエネルギー編 ) 2008 年度光学赤外線天文連絡会シンポジウム 地上大型望遠鏡計画 :2020 年のための決心 2008 年 8 月 22 国立天文台 東京大学大学院理学系研究科物理学専攻須藤靖 1

Microsoft PowerPoint - 公開講座 pptx

自然界に思いをはせる ( エーテル = 第 5 元素 ) 地と天は異なる組成 古代ギリシャの四元素説空気 火 木 地も天も同じ組成 古代中国の五行説 火 土土水 ( いずもりよう : 須藤靖 ものの大きさ 図 1.1 より ) 金 水 2

Microsoft PowerPoint - nsu_01hubble_d_p

1. 内容と成果研究チームは 天の川銀河の中心を含む数度の領域について 一酸化炭素分子が放つ波長 0.87mm の電波を観測しました 観測に使用した望遠鏡は 南米チリのアタカマ砂漠 ( 標高 4800m) に設置された直径 10m のアステ望遠鏡です 観測は 2005 年から 2010 年までの長期

スライド 1

素材

( ) Note Ω m = 1 Ω m : ( ) r-process α 1: 2 32T h(t 1/2 = y) 2 38U(t 1/2 = y) 2 35U(t 1/2 = 7.038

ブラックホールを コンピュータ上で 創る 柴田大 ( 京都大学基礎物理学研究所 )

銀河風の定常解

宇宙のダークエネルギーとは何か

Formulation and constraints on decaying dark matter with finite mass daughter particles

宇宙の組成を探る

Microsoft PowerPoint - sinra-bansho05_4-cosmparam.ppt

week1_all

Microsoft PowerPoint - komaba ppt [互換モード]

1. これまでの交流を通じて得られた成果 当該研究交流課題を実施したことによる国際学術交流拠点の形成 成果の学術的価値 若手人材育成への貢献等につき どの程度成果があったかへの 十分成果があった 概ね成果があった ある程度成果があった ほとんど成果が見られなかった コメント 国際学術交流拠点の形成

観測的宇宙論

ハッブル図の作成と ハッブル定数 宇宙年齢の導出 明星大学理工学部総合理工学科物理学系天文学研究室 学籍番号 :13S1-012 大越遥奈 1

week2_all

スライド 1

Microsoft PowerPoint - komaba ppt [互換モード]

宇宙における爆発的リチウム生成の初観測に成功-新星爆発は宇宙のリチウム合成工場だった-

激変星の進化問題について最近の話題 ver. 2009


: 8.2: A group (i.e. a very small cluster) of galaxies superimposed on a x-ray image from the ROSAT satellite

スライド 1

宇宙の始まりと終わり

2011 年度第 41 回天文 天体物理若手夏の学校 2011/8/1( 月 )-4( 木 ) 星間現象 18b 初代星形成における水素分子冷却モデルの影響 平野信吾 ( 東京大学 M2) 1. Introduction 初代星と水素分子冷却ファーストスター ( 初代星, PopIII) は重元素を

観測的宇宙論WS2013.pptx

Microsoft PowerPoint - komaba ppt

eLISAによる重力波コスモグラフィーとHubbleパラメータ問題

宇宙はなぜ暗いのか_0000.indd

大阪大学 大学院理学研究科博士前期課程 ( 宇宙地球科学専攻 第 2 次募集 ) 入学試験問題小論文 (2013 年 10 月 26 日 11 時 00 分 ~12 時 30 分 ) 次の [1] から [5] までの 5 問のうちから 2 問を選択して解答せよ 各問には別の解答 用紙を用い 解答用

数値計算で学ぶ物理学 4 放物運動と惑星運動 地上のように下向きに重力がはたらいているような場においては 物体を投げると放物運動をする 一方 中心星のまわりの重力場中では 惑星は 円 だ円 放物線または双曲線を描きながら運動する ここでは 放物運動と惑星運動を 運動方程式を導出したうえで 数値シミュ

ニュースリリース 平成 27 年 5 月 1 日 国立大学法人千葉大学 自然科学研究機構国立天文台 スーパーコンピュータによる 宇宙初期から現在に いたる世界最大規模のダークマターシミュレーション 概要 千葉大学 東京経済大学 愛媛大学 東京大学 文教大学による研究グループは 理化学研究所計算科学研

, 0707

本講義の内容 I. 宇宙に始まりがあると考えられる理由 II. 宇宙はなぜ進化する III. 宇宙の進化と物質世界の進化 IV. 宇宙の未来 V. 宇宙論の進化

Neo-Knowledge,Ltd.

Microsoft PowerPoint - Ppt ppt[読み取り専用]

デジカメ天文学実習 < ワークシート : 解説編 > ガリレオ衛星の動きと木星の質量 1. 目的 木星のガリレオ衛星をデジカメで撮影し その動きからケプラーの第三法則と万有引 力の法則を使って, 木星本体の質量を求める 2. ガリレオ衛星の撮影 (1) 撮影の方法 4つのガリレオ衛星の内 一番外側を

素粒子論的宇宙論基礎 新井真人 ( チェコ工科大学 )

LEDの光度調整について

_Livingston

測光 分光同時モニター観測によるアウトフローの電離状態変動シナリオの検証 信州大学大学院総合工学系研究科 D1 堀内貴史

巨大ブラックホールがどうやってできたかはこれまでまったくわかっていませんでしたが 今回の新理論構築で中質量ブラックホールを経て形成されるらしいことが明らかになってきました この中質量ブラックホールは 1999 年 共同研究チームの松本浩典研究員 ( マサチューセッツ工科大学 / 大阪大学 元 理研基

Taking the Universe s Baby Picture 宇宙誕生時の写真を撮る David Spergel デイビッドスパーゲル Princeton University プリンストン大学

Lecture140504

Microsoft Word - 宇宙図ワード

Microsoft Word - 08TUsuda.doc

<4D F736F F D2089FC92E82D D4B CF591AA92E882C CA82C982C282A282C42E727466>

天文学会記者発表資料

重力マイクロレンズ現象と系外惑星 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻 福井暁彦 2018 年 11 月 17 三鷹

PRESS RELEASE 2019 年 4 月 3 日理化学研究所金沢大学国立天文台 ガンマ線バーストのスペクトルと明るさの相関関係の起源 - 宇宙最大の爆発現象の理論的解明へ前進 - 理化学研究所 ( 理研 ) 開拓研究本部長瀧天体ビッグバン研究室の伊藤裕貴研究員 長瀧重博主任研究員 数理創造プ

H20マナビスト自主企画講座「市民のための科学せミナー」

Microsoft PowerPoint - komaba ppt [互換モード]

高軌道傾斜角を持つメインベルト 小惑星の可視光分光観測

木曽シンポジウム2008

/1 平成 年 1 月 7 日第 9 章膨張宇宙 t» t = 137億年になる (9.3) ハップルの法則がそのままで膨張宇宙を示すわけではない この法則は宇宙の中の極限られた一点 ( 地球 ) で見出されたにすぎない このままなら地球が宇宙の中心だということにもなりうるのだ ここで 宇宙は (

Kerr 時空における球対称流に対するコリメーション効果 ( CQG, 26, , 2009 ) 髙見健太郎 ( 広島大学 / Albert-Einstein-Institute) 共同研究者 : 小嶌康史 ( 広島大学 ) 2009 年 10 月 01 日駒場宇宙コロキウム

JPS-Niigata pptx

<4D F736F F D BE289CD8C6E93E082CC835F C982E682E98CB88CF582C982C282A282C42E646F63>

栗まんじゅう問題の考察 篠永康平 ドラえもんの有名な道具の一つに バイバイン というものがある これは液体状の薬品で 物体に 1 滴振り掛けると その物体の個数が 5 分ごとに 2 n 個に増殖する 食べ物の場合は 食べるなどして元の形が崩れると それ以上の増殖はない 5 分ごとに 2 倍に増えるの

Microsoft PowerPoint - komaba ppt

研究機関とサイエンスコミュニケーション①(森田)


Microsoft Word _鹿児島用(正式版).docx

Microsoft PowerPoint - komaba ppt [互換モード]

高詳細な遠赤外線全天画像データを公開赤外線天文衛星 あかり の新しい観測データを研究者が利用可能に 1. 発表者 : 土井靖生 ( 東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻助教 ) 田中昌宏 ( 筑波大学計算科学研究センター研究員 ) 服部誠 ( 東北大学大学院理学研究科天文学専攻准教授 ) 2.

dark energy: theory?

ポリトロープ、対流と輻射、時間尺度

超新星残骸Cassiopeia a と 非球対称爆発

komaba-festival-2011Nov26.pptx

「特集にあたって」

スライド 1

第?回基礎ゼミ

イメージング分光によるMeVガンマ線天文学の展望

CPP46 UFO Image Analysis File on yucatan091206a By Tree man (on) BLACK MOON (Kinohito KULOTSUKI) CPP46 UFO 画像解析ファイル yucatan091206a / 黒月樹人 Fig.02 Targe

<91BA8E5290C428938C8B9E91E58A778D918DDB8D CA48B868F8A909495A898418C CA48B868B408D5C208B408D5C92B CD967B939682C982D082C682C282C882CC82A C2082B182CC92988ED282C995B782AF207C208CBB91E C8

この 発 表 の 目 的 TMT の 頃 の 銀 河 進 化 のサイエンスを 考 える 遠 方 銀 河 の 観 測 に 焦 点 を 当 てる しかし 誰 のために? 銀 河 研 究 者 のため? 各 自 やりたいサイエンスを 持 っている 天 文 コミュニティのため? 良 い 資 料 がすでにある

Microsoft PowerPoint - komaba ppt [互換モード]

スライド 1

対症療法でないセンター試験改革を - WEBRONZA+科学・環境 - WEBマガジン - 朝日新聞社(Astand)

コロイド化学と界面化学

PowerPoint Presentation

Microsoft Word - uchuu2.doc

企業の信頼性を通じたブランド構築に関する考察

PowerPoint Presentation

Ⅰ. 暗黒物質 宇宙の誕生 の講演において 2001 年にアメリカが探査機 WMAP( 宇宙マイクロ波背景放射を観測する探査機 ) を打ち上げたことについてふれた その調査されたデータの解析結果が 2003 年に報告された この宇宙は 原子は 4.6% ニュートリノは 0.4% で 暗黒エネルギーは

新たな宇宙基本計画における宇宙科学・宇宙探査の位置付け及び主な関連事業の概要


PowerPoint プレゼンテーション

Microsoft PowerPoint - qchem3-9

具合が大きくなり 一般相対性理論 3 に基づく重力の記述が破綻するためである この問題を解決する新しいアプローチとして 1997 年米国プリンストン大のマルダセナ教授は ブラックホールの中心を含めて正しく重力を記述する理論を提唱した この理論によれば ちょうどホログラムが立体図形の情報を平面上に記録

Transcription:

膨張宇宙と銀河形成 千葉柾司 ( 理学研究科天文学専攻 )

膨張宇宙と銀河形成 宇宙論の発展 宇宙の加速膨張の発見 宇宙の構造形成と銀河形成

宇宙論の発展 アルバート アインシュタイン 1879 年 ~1955 年 ドイツ 1916 年一般相対性理論 宇宙は引力でつぶれてしまう 1917 年宇宙項の導入と静止宇宙 宇宙は静止しているべきである 1931 年宇宙項の撤回 アレクサンドル フリードマン 1888 年 ~1925 年 ロシア 1922 年膨張宇宙の一般解の発見

1929 年宇宙膨張の発見 ドップラー効果遠ざかる音源からの音の波長は長くなる ( 周波数が小さくなる ) 遠くの銀河ほどスペクトルが長い方 ( 赤い方 ) にずれる λ obs =λ 0 (1+z) (z: 赤方偏移 =V/c) 遠くの銀河ほど速く遠ざかる エドウィン ハッブル 光年

O A B R R O と A の間の距離 : R O と B の間の距離 : 2R 3R 3R O と A の間の距離 : 3R O と B の間の距離 : 6R 遠くの銀河ほど ( 距離に比例して ) 遠ざかる

A どれから見てもお互い離れる 中心はない B

遠い銀河ほど遠ざかる速度が大きい V R V = H 0 R ハッブルの法則 H 0 : ハッブル定数 宇宙が膨張している証拠

H 0 決定の変遷 V = H 0 R H 0 の不定性 : 距離 R 決定の不定性が反映

H 0 = 72±8 km/s/mpc

ジョルジュ ルメートル (1894 年 1966 年 ) ベルギーの司祭 1927 年に観測データから距離 速度関係を既に導いていた! ( ベルギー国内の仏語雑誌に発表 ) 同論文で アインシュタインの式から理論的に膨張する宇宙の解も導いており こちらが有名

ざかる速度距離距離遠失われた大発見 ルメートル (1927) 傾き : 575 km/s/mpc 遠ざかる速度図は論文掲載データから ハッブル (1929) 傾き : 530 km/s/mpc 再構築したもの

イギリス王立天文協会 1931 年 ルメートルの原論文を英訳して出版

1931年の英訳論文

1927 年の原論文から削除されている部分

1927 年の原論文から削除されている部分

イギリス王立天文協会 1931 年 ルメートルの原論文を英訳して出版 しかし 肝心の ( ハッブル定数に相当する ) 定数導出の部分が訳文で削除されていた! 消された式 (24) 誰が英訳したのか?( 検閲したのか?) アーサー エディントン卿?(1882 年 ~1944 年 ) 当時の最も重要な天文学者 スマート? 協会雑誌の編集者ハッブルに気を遣って削ったのか?? エディントン

2011 年ミステリーは解かれた!? (Nature 誌 Mario Livio 氏論文 ) 王立協会編集者とルメートルの間の手紙が見つかった 英訳したのはルメートル本人だった 該当部分を削除したのは本人だった 2 年後にハッブルが発表したデータの方がより正確であろうと考え 自分の結果はもう古いと思って削ったのであろうか? 真偽は不明 ルメートルは自分の発見を自己主張するような人ではなかった V = L x R, L: ルメートル定数?

宇宙の大きさ(現在を1加速膨張宇宙 )宇宙膨張の過去 未来 加速膨張していると天体までの距離が大 開いた宇宙 ( 有限時間で無限大 ) 臨界宇宙 ( 無限時間で無限大 ) 収縮に転ずる宇宙 時間 (10 億年単位 )

宇宙年齢と現在から遡った時間 150 億年 の赤方偏移依存性 宇宙年齢 (age) 現在から遡った時間 (look back time) 加速膨張宇宙 100 億年 開いた宇宙 臨界宇宙 50 億年 加速膨張宇宙の方が宇宙年齢大で現在から遡った時間も大 赤方偏移 For H 0 = 70 km/s/mpc

標準光源までの距離 ( 光度距離 ) 光度距離 加速膨張宇宙 臨界宇宙 加速膨張宇宙の方が距離大 赤方偏移

宇宙の加速膨張の発見 (2011 年ノーベル物理学賞 ) パールムッター シュミット リースの 3 人 Ia 型超新星を標準光源としてその距離を決定 減速膨張の場合の距離よりも大きい結果

絶対等絶対等級M < 8 M sun の星の最後 Ia 型超新星爆発 ( 残った白色矮星に伴星からガスが降着して爆発 ) Type Ia 超新星の光度曲線 級補正前最大光度が明るいほど減光時間が長い最大光度からの時間 ( 日 ) 補正後 補正した光度曲線から絶対等級を求め 見かけ等級と比べて距離を決定 最大光度からの時間 ( 日 )

Ia 型超新星までの距離 ( 距離指数 ) 加速膨張宇宙 開いた宇宙 臨界宇宙 開いた宇宙の場合からの差 加速膨張宇宙 開いた宇宙 臨界宇宙 Riess et al.2000 赤方偏移

未来現在過去減速して将来収縮へ 減速しながら無限大まで膨張 加速しながら無限大まで膨張 加速の源 : 宇宙項 (cosmological constant) 一般的には暗黒エネルギー (dark energy)

宇宙背景輻射の測定の歴史

Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) 宇宙背景輻射の温度パターン ゆらぎ ~10-5

温度揺らぎのスペクトラム

open flat

宇宙のエネルギーの内訳 ( 現在のベスト値 ) 71.4% 暗黒エネルギー ビッ24% ク暗黒物質バン4.6% 通常の物質 ( 光で見える部分 ) ( 現在のベスト値 ) 現在宇宙の年齢 :138 億年

ガスから生まれた星 宇宙の構造形成と銀河形成 暗黒物質の塊 さらに合体 重力相互作用による合体でより大きなハローができる

冷たい暗黒物質による構造形成 暗黒物質の分布の時間発展 時間 冷たい暗黒物質 Cold Dark Matter (CDM) 例 : ニュートラリーノ小さなかたまりが最初にできて 合体 降着を経てより大きなスケールの構造が形成 様々なスケールの宇宙構造を再現

宇宙のダークマター構造の形成

宇宙の大規模構造のスケール依存性密度揺らぎの強さ(一様密度からのずれ水色の線 : 宇宙項を含む加速膨張宇宙の中の冷たい暗黒物質理論 )空間スケール ( 光年 )

ダークハローの階層的合体 Navarro, Frenk, & White 1997, ApJ, 490, 493 Fig. 1. Particle plots illustrating the time evolution of halos of different mass in an Ω0 = 1, Λ = 0, and n = 1 cosmology. The box sizes of each column are chosen so as to include approximately the same number of particles. At z0 = 0, the box size corresponds to about 6r200. Time runs from top to bottom. Each snapshot is chosen so that M* increases by a factor of 4 between each row. Low-mass halos assemble earlier than their more massive counterparts. This is true for every cosmological scenario in our series.

暗黒物質の階層的合体による銀河形成 暗黒物質の集積過程 ガスの集積と恒星系の形成 ガス 星ぼし

渦巻銀河の形成

赤方偏移が 1.6 から 3 の遠方にある銀河の画像 不規則な形の銀河が多い

様々な観測から求められた宇宙における星形成史 Hopkins & Beacom (2006)

大質量ブラックホール ~ 銀河中心に存在 ~ ケンタウルス座 A(Centaurus A) M~10 7 M sun 起源は恒星質量ブラックホールと異なる

銀河系中心にある大質量ブラックホール 銀河系中心での星の軌道 太陽 100 万個分の質量を持つブラックホールが存在

銀河と中心ブラックホールの共進化 ~ 質量の相関 ~ ( 太陽質量単位 ) ブラックホ ル質量 10 億 100 万 0 大質量銀河 天の川銀河 銀河バルジの質量 (Marconi & Hunt 2003, ApJ, 589, L21)

今後の展開 すばる望遠鏡 超広視野撮像カメラ Hyper Suprime Cam 2013~ これまでになく遠くて暗い銀河を一度にたくさん撮像 分光観測することによって 遠方銀河の詳しい状態と共に 宇宙加速膨張の性質を明らかにする 宇宙における銀河の形成と進化を理解する 多天体分光器 Prime Focus Spectrograph 2019~