宇宙論、ブラックホール、ダークマター、ホーキング放射、相対論

ブラックホール、ダークマター、ホーキング放射、相対論 etc etc

スペースX、ESAのユークリッド宇宙望遠鏡の打ち上げに成功 暗黒物質の謎に迫る

2023-07-02 16:15:46 | 日記

https://archive.md/wW1jk

『スペースXは日本時間2023年7月2日に、「ファルコン9」ロケットの打ち上げを実施しました。搭載されていた欧州宇宙機関(ESA)の「ユークリッド宇宙望遠鏡」は無事に軌道へ投入されたことが、同社のSNSや公式サイトにて報告されています。

打ち上げに関する情報は以下の通りです。

ロケット:ファルコン9 ブロック5
打ち上げ日時:日本時間 2023年7月2日0時12分【成功】
発射場:ケープカナベラル宇宙軍基地(アメリカ)
ペイロード:ユークリッド宇宙望遠鏡

ESAの「ユークリッド(Euclid)宇宙望遠鏡」は、暗黒エネルギー(ダークエネルギー)や暗黒物質(ダークマター)の謎に迫ることを目的に開発された宇宙望遠鏡で、波長550~900nmをカバーする「可視光観測装置(VIS)」と、波長900~2000nmをカバーする「近赤外線分光光度計(NISP)」が搭載されています。

全天の3分の1の範囲・100億光年先までに存在する数十億もの銀河の形状・位置・速度を観測し、宇宙の正確な3Dマップを作成するユークリッドのミッションを通して、暗黒エネルギーおよび暗黒物質の性質と“宇宙の大規模構造”の形成における役割、宇宙の膨張は時間の経過とともにどのように変化してきたのか、といった謎の解明に研究者は挑むことになります。』

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すごいな これ

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打ち上げの動画

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https://sorae.info/ssn/20230702-esa-euclid.html

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スペースX すごいわ

地球に着陸するのが感動的ww

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暗黒エネルギー解明へ出発 ユークリッド宇宙望遠鏡

https://archive.md/oaaNW

『欧州宇宙機関(ESA)は1日、新開発の宇宙望遠鏡「ユークリッド」を米フロリダ州のケープカナベラル宇宙軍基地から打ち上げた。100億光年先まで広がる最大20億個の銀河の地図を作り、物理学の最大の謎といわれる「暗黒エネルギー」の性質に迫るのが目的だ。

 宇宙は138億年前の誕生から膨張を続けてきた。その勢いは物が引き合う重力の影響で次第に緩やかになるはずだが、なぜか数十億年前から加速している。その原因は、重力とは逆に物を反発させ合う暗黒エネルギー。

このエネルギーは宇宙の70%を構成する。他の25%は光を吸収も反射もしない正体不明の暗黒物質、星々を構成する原子など通常の物質は5%だけだ。

 ユークリッドは高さ4.7メートル、幅3.7メートルで重さ2トン。銀河の位置や形を見る可視光カメラと、距離を知るための赤外線観測装置を搭載する。

暗黒物質があると重力によって背後の銀河がゆがんで見える現象を観測し、銀河だけでなく暗黒物質の分布も調べる。

こうして精密な立体地図ができれば、宇宙の構造ができる過程に暗黒エネルギーがどう関与したかが分かってくる可能性がある。』

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ダークマター・ホーキングさんが考えたこと 一覧

 

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全ての物質はやがて蒸発する? ブラックホール以外でもホーキング放射が起こる可能性

2023-07-02 02:56:44 | 日記

https://archive.md/ng50d

『・・・以上の説明の通り、ホーキング放射が実現するには時空が一方通行となる事象の地平面が必要であり、事象の地平面に限りなく近い場所 (計算上は無限に近い場所) で起こるブラックホールに限定された現象であると長年考えられてきました。

実験室でブラックホールを作ることはできないのでホーキング放射が実証されたことはありませんが、事象の地平面と非常によく似た状態を設定した実験ではホーキング放射のような現象が確認されています。このため、「ホーキング放射は事象の地平面に限りなく近い場所でのみ起こる」という認識は正しいようにも思えます。

しかしWondrak氏らは、「シュウィンガー効果」と呼ばれるアプローチを適用することで、ホーキング放射は事象の地平面よりずっと遠くでも起こることを理論的に証明しました。

シュウィンガー効果は、1951年にジュリアン・シュウィンガーによって示された電磁力学的な現象であり、「十分に強い電場や磁場の下では、真空から粒子と反粒子のペア(より具体的には電子と陽電子のペア)が生成される」という現象です。

・・・

重要なのは、強大な電場や磁場が必要なシュウィンガー効果は、ブラックホールの近辺という強大な重力場の下で起こるホーキング放射によく似ていることです。真空から粒子と反粒子のペアが生成されるという状況もまた似ています。

大きな違いは、シュウィンガー効果が起こる確率は電場や磁場の強度に依存しており、どこでも起こり得る現象であるのに対し、ホーキング放射は事象の地平面付近という極めて狭い範囲でしか起きないと予測されていることです。これは本当なのでしょうか?

Wondrak氏らは、重力場に対する計算 (※1) を行うことで、ホーキング放射が重力の強い場所ほど起こりやすい現象であることを証明しました。

重力の強い場所、つまりブラックホールの近辺である事象の地平面付近で最も起こりやすい点はこれまでの認識と同じですが、今回の研究では「重力場が強い場所ならば事象の地平面から遠く離れていてもホーキング放射が起こる」ことを証明したのが重要なポイントです。・・・』

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当方も含めて「BHのホライズン上空域からもホーキング放射がでている」という主張はこの論文の前にも提示されていました。

そう言う意味では「また一つ、空間放射タイプのホーキング放射に賛同する論文が出た」と言えそうです。

とはいいながら「BHを必要としないホーキング放射」という考え方、面白いのですがその認識が正しいのかどうか、従来からある「空間放射タイプのホーキング放射」と詳細に比較検討して見ないとわかりません。

とはいいながら、なかなかその時間が取れないので、一応この論文の記事はアップしておきます。

 

以下はarxivに投稿された元論文のアドレスです。ご参考までに。

Gravitational Pair Production and Black Hole Evaporation
https://arxiv.org/pdf/2305.18521.pdf

 

ちなみにこんな記事もありました。

ブラックホールの蒸発が理論的に正しいことを証明 蘭ラドボウド大
https://archive.md/TfGTY

 

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