🎵ブログの音声読みあげはこちらからなのだ↓ (YouTube-ポッドキャスト 8:03)
ニュース概要
日本研究グループが発見した快挙！
いま話題の超高エネルギー宇宙線【アマテラス粒子】の
ニュースを簡素にまとめてみました。
2021年5月27日、早朝になにか特別なことが起こりました。
アメリカのユタ州で特殊な装置を使っていた研究グループは、
信じられないようなものを発見したんです。
彼らは宇宙線と呼ばれる宇宙から来た単一の粒子を発見しましたが、
それは、244エクサ電子ボルトの異常なエネルギーレベルを持つ、
目を疑うような超強力な膨大なエネルギーだったんです。
本当に素晴らしいのは、彼らが使用した検出器が、
1.2キロ以上離れていたにもかかわらず、
合計23台がほぼ同時に、ほんの少し離れた場所で
この信号を受信したことです。
この驚くべき発見は、これらの超強力な粒子が
到着した夜明けの早朝の時間帯に起こりました。
そのため、日本の研究者が朝に発見したことに由来して、
日本の物語に登場する太陽神をイメージして、
アマテラス粒子と命名することになりました。
（CeVIO AI）
月の女神「アルテミス」と間違えないようにね
(CeVIO AI AHS)
一度、動画アップし直したしね(泣)
〇アマテラス……天照大神・日本神話に太陽神として登場する女神。
×アルテミス……ギリシア神話に登場する月の女神。
この歴史的な特別な信号を見つけたのが
日本の研究者さんだったというのは、本当にすごいですね!
この1つの粒子は、その極端なエネルギーのために、
それだけで、大気と相互作用を起こして、
大きく巨大な空気シャワーを作っていたようです。
威力はどのくらい？
アマテラス粒子推定：244エクサ電子ボルト（EeV）
エクサ電子ボルト＝EeV： 10×18乗ボルト
2垓4400京0000兆0000憶0000万0000 電子ボルト
＝2.44垓電子ボルト(垓:がい)
この宇宙線は、超、超明るい電気を帯びた粒子のようなもので、
非常に大きなエネルギーを持っています。
この不可解な超高エネルギー宇宙線は
「244エクサ電子ボルト」もあることが推定されています。
蛍光灯が、たったの2電子ボルトというので桁違いのすごいパワーですね!
その威力は、これまでに検出された最も強力な宇宙線に匹敵し、
地球上の最も強力な加速器で作成できるものよりも
1000万倍も高いエネルギーレベルで宇宙空間から飛んできました。
最高エネルギー“オーマイゴッド粒子”とは
| 順位 | 粒子名 | 電子ボルト数 | 加速器陽子との比較 | 発見年 |
| 1位 | オーマイゴッド粒子 | 320エクサ電子ボルト | 約4000万倍 | 1991年10月15日・夕方 |
| 2位 | アマテラス粒子 | 244エクサ電子ボルト | 約1000万倍 | 2021年5月27日・早朝 |
オーマイゴッド粒子とは、
これまでに検出された中で最も強力な粒子で、
アメリカ・ユタ州のダグウェイ性能試験場で、
1991年10月15日の夕方に検出された超高エネルギー宇宙線です。
その威力は『320エクサ電子ボルト』という
極めて高いエネルギーを持つ記録を持ちます。
あまりにも信じられないほど強力で、
驚くべきエネルギーを持つことから“オーマイゴッド粒子”と呼ばれ
この粒子のエネルギーは、地球上の加速器で作り出させる
最も高エネルギーの陽子の約4000万倍だった
地球に飛来する頻度は？
アマテラス粒子のような超高エネルギー粒子が、
地上に飛来し検出する確率は、
100平方キロメートルという巨大な空間で、
超高速のノミのような宇宙線が、
1世紀（100年）に1本、見つかるか見つからないかの確率。
なので今回の発見は、一生に一度あるかないかの超激レア粒子だった!
100平方キロメートルの広さは、どのくらいか？というと、
例えとして、猪苗代湖がおよそ103平方キロメートルと
いうから、広大な広さです。
宇宙線を最初に発見した人は？
宇宙線は、1912年に、オーストリア生まれの物理学者
ヴィクトール・フランツ・ヘスさんによって発見されました。
宇宙線が発見されてから、まだ約110年ほどしか経っていません。
そのため、特に「超高エネルギー粒子」の宇宙線は、
宇宙の謎を解く新発見の宝だとされています。
私たちの地球は、宇宙から飛来する
宇宙線と呼ばれる超強力な粒子に日々襲われています。
これらの粒子が私たちの大気に衝突すると、
大きな水しぶきを上げて、電子やミューオンのような
他の小さな粒子をたくさん作ります。
たった一つの宇宙線で、100億個もの粒子を作り出すことができ、
これを空気シャワー、正確には
広範囲空気シャワー（EAS）と呼んでいます。
これらの宇宙線は、宇宙で起きている最も強力な出来事に由来するため、
宇宙から降ってくる他の粒子の中では、珍しい宝物を発見したようなものです。
ごく一般的な宇宙線は、小さな磁石のように
帯電しているので宇宙の磁場で曲がってしまいます。
しかし、本当に超ド級のエネルギッシュなものは
とても強く簡単には曲がりません。
科学者たちは、これらの強い宇宙線がどこから来ているのかを
研究することで「次世代の天文学」 にとって、宇宙について、
もっと素晴らしいことを知ることができるものと期待しています。
最大の謎：どこからどんな原因で飛んでくるのか？
超強力な宇宙線はどこから来ているのか？
なにが発生させているのか？
科学者は、この大きな謎を解き明かそうとしています。
これらの光線は宇宙から来ていて、とても遠くから
来ているにも関わらず、強いエネルギーがあります。
しかし、科学者たちが彼らがどこから来ているのかを
調べてみても、その答えはとても不可解です。
通常、宇宙のどこかから何かが来たとき、
ブラックホールや巨大な爆発星や、
ガンマ線バーストのように、
それを作っている可能性のある大きな現象が
そこにあるはずなんです。
しかし、これら「アマテラス粒子」のような
超強力な宇宙線の場合、彼らが来る方向には、
いっさいその証拠らしいものが見つからないんです。
科学者たちは、これらの光線が大きな銀河や活発な
星形成領域などから来ているのではないかと考えていましたが、
それも一致しません。
しかし、科学者は、その穴に埋まりそうな
いくつかのピースを考えようとしています。
例えば、宇宙では今まで見たことのないような
大きな出来事が起こっているかもしれないし、
通常の望遠鏡では見ることができないものが
宇宙にはあるのかもしれない。
それが宇宙を満たす暗黒物質（ダークマター）の崩壊と
関係があるかもしれないとさえ考えています。
暗黒物質は、私たちが直接見ることはできませんが、
そこにあることは知っています。
暗黒物質（ダークマター）や暗黒エネルギー（ダークエネルギー）
に関する動画はこちらから↓↓↓
一番興味深いのは、これらの光線が宇宙空間の
『ローカルボイド』と呼ばれる場所から来ているように見えることです。
おとめ座銀河団にある楕円銀河（M87）や、
星形成が非常に活発な活動的な銀河（M82）が、
候補天体としてあげられていましたが、
どうもそのどちらでもないようです。
また、実験で報告された「おおぐま座」からやってくる
多くの宇宙線とも違っていました。
ローカルボイドというのは、
天の川銀河近くにある大規模構造で
局所的空洞の事を指します。
ようするに、私たちの銀河系の近くにある巨大な空白地帯です。
ほとんど何も入っていない、大きな宇宙のポケットのようなものです。
これらの宇宙線は非常に強力で、巨大な爆発や
宇宙の強力な物体など、遠くで起こっている
なにか本当に不可解な現象のものから来ていることは確かです。
このように宇宙はとっても不思議なもので、
宇宙からの秘密の投げかけを明らかにするために、
さらなる探査と研究を続ける必要があるといています!
今後の研究課題と傾向
アメリカのユタ州にある大きな砂漠地帯で、
日本やアメリカ、ロシアなど8か国から140人ほどの研究者が参加している
特別な実験「テレスコープアレイ実験」が行われています。
507個の検出器を使って宇宙からの強力な粒子を監視する
大規模な科学プロジェクトのようなものです。
これらの検出器は琵琶湖と同じくらいの面積をカバーしていて、
2008年から15年以上もこのプロジェクトを続けて、
宇宙から来る超強力な宇宙線を研究しています。
科学者たちは、この望遠鏡の実験を拡張することで、
さらに良いものにしようとしています。
超強力な宇宙線を見つけるために、
４倍の感度のある検出器を使うことを計画しています。
今度のアップグレードで、これらの超強力な宇宙線が
宇宙のどこから来るのかを見つけることを期待しています。
さらに、これらの宇宙線について詳しく知ることで、
宇宙の磁場の大きさや宇宙環境がどのようなものかなど、
宇宙に関する新しいことを知ることができます。
天文学者はまた、望遠鏡アレイの拡張を完了し、
500個の新しい検出器を追加して、
検出エリアを約2,900 平方キロメートルと大きく拡張されれば、
これらアマテラス粒子のような超強力な特別な宇宙線を
より頻繁に見つけることが、できるようになるとしています。
資料・参考文献
▼An extremely energetic cosmic ray observed by a surface detector array | Science 2311_Fujii_Science-e335651d3f6ea356019f013dfeb29b4e.pdf
▼ICRR | Institute for Cosmic Ray Research University of Tokyo
https://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/news/14465/
▼Observing cosmic-ray extensive air showers with a silicon imaging detector | Scientific Reports.
https://www.nature.com/articles/s41598-023-42164-4
▼Meet “Amaterasu”: Astronomers detect highest energy cosmic ray since 1991 | Ars Technica
https://arstechnica.com/science/2023/11/meet-amaterasu-astronomers-detect-highest-energy-cosmic-ray-since-1991/
