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ブラックホール深知り

2月17日のNHK News Web に出演し、X線天文衛星「ひとみ」打ち上げ成功のニュースにちなんで、ブラックホールについてコメントしてきました。実は、番組の始まる前にキャスターの鎌倉千秋さんとナビゲーターの鈴木明子さん、田辺記者、および番組ディレクターと1時間近くいろいろ問答をしていたのです。工夫して説明するのはなかなか楽しかったので、その問答をなるべく思い出して書き出してみました。
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Nobuyuki Kawai @NobuKawai

なぜX線を使って天体観測するのですか? (1-2)そのため、1000万度というような高温のガスはX線を出すことになります。例えば、ブラックホールに吸い込まれる寸前のガスや、銀河団の銀河間に分布するガスはそのような高温です。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:13:42
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

なぜX線を使って天体観測するのですか? (2-1)エネルギーの高い素粒子(電子など)を観測できます。ヒッグス粒子を発見するために使われたのは人工の加速器ですが、宇宙にはブラックホールやパルサーなどの天然の加速器があります。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:14:25
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

なぜX線を使って天体観測するのですか? (2-2)そこで作られた高いエネルギーの電子が磁場の中を走るとX線が出ます。ちなみに、ヒ素入りカレーの微量不純物の鑑定に使われた放射光施設スプリング8は同じ原理でX線を作る加速器です。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:15:58
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

なぜX線を使って天体観測するのですか? (3)微量物質の成分の鑑定に使われることからわかるように、各元素はそれぞれ特定のエネルギーのX線を出します。したがって、X線を使って、天体に含まれる元素の種別や量を調べることができます。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:16:34
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は日本で6つ目のX線天文衛星だそうですが、特長は何ですか? (2-1)二つ大きな特長があります。一つはX線の「色」(厳密には波長、周波数、あるいはエネルギー)を区別する能力がとても高いことです。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:18:02
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は日本で6つ目のX線天文衛星だそうですが、特長は何ですか? (1-2)可視光に例えると紫から赤の間を千色に区別することに相当します。音で言えば半音の60分の1の音程を区別することに相当します。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:19:02
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は日本で6つ目のX線天文衛星だそうですが、特長は何ですか? (3-1)もう一つの特長は、幅広いエネルギー(波長や周波数と言ってもよい)のX線を観測できることです。光や音で例えると、鳥や昆虫は人に見えない紫外線も見えることや、#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:20:01
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は日本で6つ目のX線天文衛星だそうですが、特長は何ですか? (3-2)人に聞こえない超音波がコウモリには聞こえることに似ています。音で言えば10オクターブに相当する3桁の幅のエネルギーのX線を観測できます。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:20:42
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

X線の「色」を精密に区別できると何の役に立つのですか? (1) 様々な元素を、元素に特有のX線の「色」(すなわち周波数)から検出することができます。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:21:15
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

X線の「色」を精密に区別できると何の役に立つのですか? (2) X線発生源の速度を正確に測れます。消防車のサイレンが近づいてくる時には高く、遠ざかる時は低く聞こえる原理(ドップラー効果)により、X線周波数、すなわち「色」が元素固有のものから変わるからです。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:23:10
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

X線の色が測れるとブラックホールについて何がわかりますか? (1)例えば、ブラックホールのすぐ近くの物質の速度からブラックホールの重さの手がかりが得られます。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:25:58
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

X線の色が測れるとブラックホールについて何がわかりますか? (2)フィギュアスケートのペアのデススパイラルでは速く回るほど強い力で引っ張らなくてはならないように、ブラックホール周りの物質の回転速度が速い時は、遠心力に釣り合う強い重力が働いています。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:28:04
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は先週発表されたような重力波に関しては何か役立ちますか? (1)もしも重力波源から出るX線を測れれば、発生源の環境の情報が得られます。例えば、ガスが濃い銀河系の中心や新しい星が生まれているような所なのか、古い星が多い所なのかがわかれば、#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:29:04
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は先週発表されたような重力波に関しては何か役立ちますか? (2)重力波を出す元となったブラックホールや中性子星のペアがどのように生まれて育ってきたのか、その起源、来歴に関する手がかりとなります。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:29:47
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は先週発表されたような重力波に関しては何か役立ちますか? (3)ブラックホールのペアの合体に伴う重力波が最初に観測されましたが、実は、もっと確実に重力波が検出されると予想されていたのは中性子星のペアの合体でした。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:30:32
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は先週発表されたような重力波に関しては何か役立ちますか? (4)中性子星のペアの合体が金や白金など「r過程元素」の起源であるという説が有力になってきていますが、「ひとみ」のX線の「色」からそのような元素を検出できればこの説の確実な証拠となります。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:32:21
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は先週発表されたような重力波に関しては何か役立ちますか? (5)しかし、格別の識別能力を持つ「ひとみ」の視野の差し渡しは満月の十分の1。一方、今回の重力波発生源の位置の誤差は満月の大きさの3000倍の広さ。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:35:21
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は先週発表されたような重力波に関しては何か役立ちますか? (6)これでは「ひとみ」の望遠鏡をどこに向けて良いのかわかりません。そこで期待されるのが宇宙ステーション「きぼう」に搭載された全天X線監視装置MAXIです。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:36:19
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

「ひとみ」は先週発表されたような重力波に関しては何か役立ちますか? (7)MAXIは宇宙ステーションが地球を一周するのに合わせて空全体のX線の画像を調べるので、重力波発生に伴って新しいX線源を見つけたら、「ひとみ」を向けるべき有力候補となるのです。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:37:28
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

覚えている問答を書き起こしてみました。#ブラックホール深知り

2016-02-18 23:38:46
Nobuyuki Kawai @NobuKawai

私が出演した回、あと3日間は見られるのかな?「宇宙の謎 解明進むか?」これまでの放送から 2月17日(水)|NHK「NEWSWEB」 www3.nhk.or.jp/news/newsweb/#…

2016-02-20 20:08:16