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今回の酸素の発見は、まるで生命とは関係ないもの。

元々生命(地球的な意味における)の誕生に酸素は必要なかったわけでむしろ毒だった。酸素は藍藻植物の誕生の結果生まれた廃棄物のようなもの。その後に、酸素を利用する生物が誕生しただけ。

様々な軽元素の生成過程は興味深いが、酸素を生命に必須というイメージで特別扱いすると、宇宙科学の理解に歪みが生まれてしまう。

この発表の仕方で、「この研究によって、宇宙に生命がいる可能性はどれほど高まったんですか?」という一般の方の質問に答えなければならないことを思うと悲しくなる。
最遠方記録の更新です。一年ほど前から研究会などで話題になっておりました。

銀河というのは大きさ、明るさ、重さ、年齢、個数といった情報を多様に含んでおり、そのような銀河がこの時代にこれだけ形成されるためには溶媒としての宇宙はこう進化を遂げないといけないよね、という条件が得られます。よって銀河を通して我々はミクロ-マクロスケールにおける宇宙の構造や状態進化を理解していけるのですが、より宇宙の始まりに近い時代でこの条件を得ると、つまり遠方の銀河を見つけるほど、宇宙の始まり理解にも繋がります。

役に立つ、立たないの文脈で是非が語られることの多い理学研究ですが、純粋な好奇心、探究心が人を冒険に駆り出し、経験を学ばせ、人を人たらしめてきました。最近では宇宙ビジネスが熱をおびていますが、理学としての宇宙研究も楽しいものです。

> (今更ながら)追記
石松さんおっしゃる通り、この時代(宇宙誕生後~5億年後)に酸素が存在すること自体は不思議じゃないです。一方で、この時代にこれだけの大きさの銀河を生みだすためには多波長データの解析結果も合わせると、

「宇宙誕生から2・5億年後には活発な星の形成が始まっていたと考えられるという。」

という条件が得られた、というのが今回の研究のミソでもあります。そこからまた、では2.5億年後に活発な星の形成を始めるために宇宙はどう始まり、進化する必要があるのか、といったようにどんどんと宇宙の始まりに迫ることができるようになります。
とりあえずNatureに掲載されたという論文をチェックしてみたけど、これは美しい結果。綺麗に酸素の輝線が見えている。

>追記
そもそも、この研究の動機は宇宙最初の銀河はいつできたのか?宇宙最初の星はいつできたのか?という根本的な問いから始まっている。なぜそれが根本的か。その答えが得られれば、宇宙最初の生命はいつどこで誕生したのか?の答えに近づくし、ビッグバン理論の検証にもなりうるからである。しかし、これはあくまで研究を動機づけるビックピクチャーであって、今回の研究をもってその問いの答えが得られたわけでない。

ちなみに、石松さんのコメントにあったようにビッグバン理論が盲目的に正しいとは(科学者であれば)誰も考えておらず、現時点で色々なことを説明する良くできた有効な理論だと考えているにすぎない。その上でなお、この理論の適用範囲を様々な角度から一歩一歩地道に気の遠くなるような作業を通して検証していくのが科学者として正しい態度である。つまり、今回の研究は(今回に限らず文脈は異なれど科学研究全般は)、そういった科学的に正しい態度に基づいてなされていることを改めて強調しておきたい。

さて、今回の観測では、アルマ望遠鏡を使用して、地球から132.8億光年離れた酸素の輝線を検出したとのことだった(※)。本来、酸素の輝線は赤外線だが、その光が地球に届くまでに波長が伸びて電波で検出されたのである。電波は他の波長に比べてコンタミが少ないので、赤方偏移さまさまだろう。ちなみに赤方偏移も宇宙膨張を促すビッグバン理論を支持している。論文(※)の図1を見ると、酸素の輝線がある波長で突出していることが分かる。その波長と本来の波長とを比べると、地球からどのくらい離れた銀河から出た輝線なのかが分かる、という仕組みだ。

また、この輝線の存在は、この銀河のガス雲が周囲の星からの強い照射によってあぶられて電離していることを示している。つまり、酸素の輝線は電離ガスからの放射されたものであって、その銀河の惑星の大気を見ているわけでは全くない。その意味で、今回の研究成果でもって生命云々の議論は見当はずれである(記事中で今回の研究論文の筆頭著者である橋本さんも否定している)。

【※】https://www.nature.com/articles/s41586-018-0117-z
宇宙誕生から1億8000万年後にはもう第一世代の星が誕生していた、という説が正しいなら、核融合で酸素も作られ、大きな星なら1000万年くらいで超新星爆発を起こすから、酸素が存在していても何ら不思議ではないような気がするんだけど、今回の発見は、酸素を直接観測した、ということなのかな。ま、僕はそもそもビッグバン宇宙論を疑っていますが。
チリ南部、と思って見てみたらやはりアタカマ砂漠ですが。

アタカマ砂漠は平均標高2000m。軽く4000mレベルのところに行けるので空気は薄く、空気が乾燥していて、荒野かつ国立公園なので民家の明かりもなく、天体観測には非常に適しているところ。

私は観光でいったのですが、星はとにかくキレイ。半端なかったです。さらに独特の地形が織りなす地形は地球とは思えない天然のデザインがすばらしい。

こんなに日本から遠いところまで日本の大阪産業大や国立天文台が国際チームに参加されているのを知ってうれしくなりました。