なぜ地球磁極は逆転するのか?

太陽黒点数/オゾン全数/エルニーニョ/太陽活動と米国日本の地磁気変動を追います!

4月度その11:宇宙の履歴書シリーズ ➡ ビッグバンとその後に関わる3点ほど、、、反物質とクエーサーと球状星団!

ビッグバンとその後に関わる3点ほど、、、反物質クエーサー球状星団

 

 

宇宙の履歴書シリーズは、そろそろ一旦終了したいのですが、最後にビッグバンとその後に始まった事象について、3点ほど、まとめておきたく

[ビッグバン - Wikipedia] と [クエーサー - Wikipedia] と [球状星団 - Wikipedia]  からの引用です

 

ビッグバンと反物質

この宇宙になぜ物質が反物質よりも多く存在するのかについてはまだ分かっていない、ここで、物質を構成する中で重い素粒子バリオンと呼ばれ、陽子・中性子の他に大きく分けて7種類、細かくわけて13種類ある

素粒子は種類が多すぎてすぐ爆発し、分類学になってしまうので、私はなるべく避けています

以前は、宇宙が若く非常に高温だった時代には宇宙は統計的に平衡状態にあり、バリオンと反バリオンバリオン反物質)は同じ数だけ存在したと考えられていた、しかし現在の観測からは、宇宙は非常に遠方の領域も含めてほぼ完全に物質から構成されているらしいことが分かっている

そこで、ビッグバンの時代、宇宙の晴れ上がり以前において反バリオンは消滅し、バリオンだけとなった(これをバリオンの非対称性と言う)、この素粒子物理モデルが盛んに研究されている、バリオンの非対称性を説明するためには高エネルギー素粒子物理学の新たな進展が必要な状況である

従って、宇宙の晴れ上がり段階での物質は、

元素として: 水素、ヘリウム、リチウム少々

電離状態もゼロではないから: 陽子、中性子、電子

特殊な素粒子として: ニュートリノ

  場合によってはニュートラリーノ暗黒物質候補)も

そして光子、となるのかな?

ダークエネルギーは宇宙項Λで組み込まれた、と仮定

これくらい簡単だと、ホッとします

  

クエーサー

Credit: NASA, ESA and J. Olmsted (STScI)

クエーサーとは、非常に遠方にある活動銀河核の一種、大きな赤方偏移を持ち非常に遠方にあってもクエーサーは明るく見え、実際の明るさを考えると典型的な銀河の100倍程度のエネルギーを放出している、現在最も遠いクエーサーは、2011年に発見され、赤方偏移は z = 7.085 に達している(約4000Mpc相当で、約130億光年遠方である!)

クエーサーはまた、時間とともに明るさが変化(変光)することが分かっている、周期は数日、数時間、中には数週間、数ヶ月、数年というスケールで変化する、短い周期で変化することもあることから、クエーサー非常に小さな領域からエネルギーを放出していると考えられる

クエーサーの正体として最も有力な説は、クエーサー大質量ブラックホールをエネルギー源に持っている、というものである、クエーサーの強力な光度は、大質量ブラックホールを取り巻く降着円盤のガスや塵がブラックホールに落ち込む時の摩擦によって生み出され、この物理過程では落ち込む質量の約50%をエネルギーに変換することが可能で、核融合によるエネルギー変換が質量の数%にとどまるのに比べて非常に変換効率が良い

このメカニズムは、なぜクエーサーが初期の宇宙にのみ見られるのかという問題にもうまく説明を与える、つまり、降着円盤によるエネルギー生成は、大質量ブラックホールの周囲の物質が全て消費し尽くされると停止するのである、このことから、我々の銀河系を含むほとんどの銀河は過去にクエーサーの段階を経験し、現在は中心のブラックホールに質量が供給されていないためにエネルギー放射活動をしない平穏な状態にある、と考えられ、活動銀河や大質量ブラックホールによるエネルギー放射活動は現在でも見られるが、クエーサーが活動していた時期に比べて非常に少なくなっている、と解釈されている

これって、我々の天の川銀河もかってはクエーサーの時代があった、と言っていますね?

クエーサーは、ビッグバン後に宇宙の再電離が始まった時期についても手がかりを与える、宇宙の再電離とは、冷えて安定な中性元素となった水素が、星からの高エネルギーを受けて再び電離水素となったことを指し、これが宇宙に最初に星が現れた時期と考えられている

宇宙の再電離、これも理解しておかないといけないフェーズです、ビッグバン後で、最初に星が形成されたタイミングと重なるという事で、履歴書に加えないとイケマセン

 

そして球状星団

通常、数十万個の古い星からなっている、我々の銀河系内では現在約150個が知られている、球状星団は非常に星の密度が高いため、星同士の衝突に近い現象が起こっていると考えられ、青色はぐれ星やミリ秒パルサー、低質量X線連星といった特異な種類の星は球状星団の中で多く見ることができる

ハッブル望遠鏡による球状星団 NGC6397 の写真、多くの青色はぐれ星(星団内の他の恒星と比べて2倍から3倍の質量ある)が見える

青色はぐれ星、、、何か、孤高の星です

各々の球状星団非常に年齢が古い(ほぼ宇宙年齢に近い)と考えられている、これはすなわち、星団内の全ての星がほぼ同時に作られたということである

加えて、宇宙の全球状星団が宇宙初期ほぼ同時期に作られたのでしょう!

多くの銀河、特に大質量の楕円銀河には2種類の球状星団の種族が存在するように見える、これらは、年齢は同程度と考えられるが、その金属の存在量が異なっている、これらの種族は一般的には「メタルプア(金属元素が少ない)な星団」/「メタルリッチ(金属元素が多い)な星団」と呼ばれている、我々の銀河系では、メタルプアな星団は銀河ハローに属し、メタルリッチな星団はバルジに存在する

 

そして最後に:

反物質である反バリオンが何故ビッグバンの最中に消滅したのかは、理論家に任せるとして、ここは宇宙の晴れ上がり時期には既に多くの反物質は消滅していたように見える(反物質が多く存在する観測が得られていない)、が重要かと思います、宇宙の履歴書としては、です

しかし、クエーサー球状星団は本当に面白いです、クエーサーは宇宙が始まって10-20億年後には形成されていたと思われ、我々の天の川銀河クエーサーの時代があったとすると:

今から128-118億年前に巨大ブラックホールを中心とした天の川クエーサーがオギャ〜と誕生し、盛んに周囲の質量を降着円盤から中に引き込み、質量はギィヤァ〜という叫び声を挙げて50%の質量を宇宙ジェットのエネルギーに変換し、γ線X線から赤外線・電波までありとあらゆる電磁波をジェット放出し、やがて周囲すべての獲物を食べ尽すとおとなしくなり、どういう訳か同じ頃に球状星団が誕生し、中には青色はぐれ星などと言う孤高の星を含む球状星団は、メタルリッチ・タイプは天の川バルジを好み、メタルプアー・タイプはハローがお好みのようで、こうして天の川も複数の腕を正体不明の暗黒物質に託して回転させ、一人前の銀河に成長し、今から46億年前には太陽の近くで無名の恒星が超新星爆発を起こし、その衝撃波で星間雲の収縮が始まり、太陽系が形成され核融合に火が灯り太陽が始動を開始し地球も誕生、今から約10-20億年前にはどういう訳か宇宙の拡大膨張路線が再開し、地球上では超大陸が集合と分裂を繰り返していて、今から2億年前には超大陸パンゲアが分裂を開始し大西洋が出来始め、太平洋はその頃には既に在って中国大陸も非常に古い地魂で既に在って、日本はというと中国大陸から背弧海盆の動作で切り離され、300万年前には日本海が形成され、1931年には満州事変が勃発、1965年にはJALパックの販売が開始された!

 

う〜む、キリが無いので宇宙の履歴書シリーズは一旦閉じます

 

分かりづらい内容にお付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です

 

 

 

 

以上です

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 本ブログ題名「なぜ地球磁極は逆転するのか?」と件名「太陽黒点数の推移を追う!」は内容に於いて一致しません。 これは、はてなブログ無料版を使っている上で成行き上そう成ってしまったからです。 これを回避するにはproに行くしかないそうです。 現在、proに移行する計画は無く、当面このままで行くしか無い状況です。 混乱させて大変申し訳ないのですが、よろしくお願い致します。

 尚、太陽の黒点に関する一般的な解説は、こちら: [太陽黒点 - Wikipedia]

 

最後まで読んで頂き、ありがとう御座いました。

 

 

 

免責:

本ブログにおけるデータハンドリングと解釈・プログラム作成・結果としての内容などに関し、本ブログ著作者はいかなる責任を負うものでもありません。

引用:

[1] 国立天文台 太陽観測科学プロジェクト 三鷹太陽地上観測

[2] List of solar cycles - Wikipedia