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Chapter-586  ブラックホールは明るかった

2016年1月30日 Chapter-586  ブラックホールは明るかった

ブラックホールと普通の星がペアになって連星系をX 線連星といい、ブラックホールに向かってペアとなっている星からガスが流れ込み、降着円盤というガス円盤が形成されます。

X 線連星の中でも、不定期にアウトバーストと呼ばれる急激な増光現象を起こす天体をX 線新星といいます。その内の一つである「はくちょう座V404 星」は地球に最も近いブラックホール連星系です。この天体が2015年6 月中旬から7 月初旬にかけて26 年ぶりにアウトバーストを起こしました。 下のイラストはNASAによる V404の想像図です。

Chapter-586  ブラックホールは明るかった
NASA's Goddard Space Flight Center

NASAのガンマ線バースト観測衛星Swift、国際宇宙ステーション搭載の全天X 線監視装置MAXI、そして地上からの観測によって、これまで知られていなかった二つの新事実が明らかになりました。

一つ目はブラックホールの激しく、規則的な光度変動を可視光で初めて発見したことです。このことはブラックホールもまたたいて見えることを意味します。これまでのブラックホール観測はブラックホール周辺の物質がブラックホールに落下するときに放射されるX 線で行われていましたが、可視線で測光が可能であれば、観測装置は豊富にあり、これまで以上に多くのデータを収集することが可能になります。

もう一つの発見は、今まで考えられていたよりも10 分の1 以下の弱い活動の時にもブラックホール周辺からるエネルギーの規則的な変動現象が起きていたことです。ブラックホール近傍から出るエネルギーの変動は、これまでは激しく活動するブラックホールの象徴として観測されていましたので、エネルギーの変動を説明する理論も、ブラックホールが激しく活動していることを前提としたものでした。

これらの新たな発見を元に、これまでのブラックホールに関する理論を見直すことによって、X 線連星の研究のさらなる発展を促すものであると考えられます。 上の NASA のイラストは今回の発見を元に描かれたもので、これまで、中心が黒く、その外側にエックス線で輝くガスが模式的に描かれることが多かったX 線連星のブラックホールですが、このイラストではブラックホールそのものが可視光線で輝く(またたく)様子が表現されています。



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2016-02-28 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

白内障点眼薬は誕生するか

白内障は眼の水晶体質が灰白色に濁り、光が目の中で散乱したり、透過光が減少したりするため、視力が低下する病気です。治療薬は見つかっていませんでしたので、現在の治療方法は外科的なものに限られていました。

ここでついにミシガン大学などの研究者が白内障点眼薬になるかもしれない分子を発見しました。水晶体の主成分はクリスタリンというタンパク質です。健康な人ではクリスタリンは規則正しく並んで光をまっすぐに通過させますが、白内障患者ではクリスタリンが団子のように集まってしまい、水晶体が濁ってしまいます。クリスタリンは水晶体の中で役割分担していますが、その中に水晶体を安定な状態で保つ役目をするクリスタリンがあります。研究者らはこの水晶体安定化クリスタリンに結合する性質のある分子を発見し、それを白内障を発症させた実験動物マウスに点眼したところ、かたまったクリスタリンが元の状態にほぐされて、2週間で白内障の症状が改善することがわかりました。人間での効果は今後の研究で確認しなければ鳴りませんが、この分子は白内障治療用の点眼薬の開発につながると期待されています。

一方で、目の研究者以外の科学者もこの発表を興味深く見ています。というのも、タンパクがかたまりを作ってしまうことが原因になる病気は多数あるものの、これまではいったんかたまったタンパク質は戻せないと考えられていたのです。つまり、ゆで卵になってしまうと元には戻せないので、ゆで卵にならないように、あるいはせめて、半熟の状態で止めるような薬をこれまでは考えていたということです。

今回、白内障でかたまりを作ってしまったクリスタリンをほぐすことができる分子が発見されたということは、これまで治療を諦めていた病気も治療薬を開発できる可能性があるということを示しているからです。
2016-02-28 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

細胞内のアナログ・デジタル変換機構

ケガをしてもいつの間にかた治っています。それは細胞が「皮膚が傷ついた」という情報を受け取って、細胞増殖するという適切な応答をしているからです。

この時に細胞は「細胞分裂するかしないか」という判断を行っています。ただし、半分だけ細胞分裂する、とかいうことはできませんので、細胞の反応は自分は分裂して傷をふさぐか、分裂せずにそのまま待機するか、本質的には0か1かのデジタルな現象です。
分裂するか待機するかは1個の細胞の中に大量に存在しているERKと呼ばれるタンパク質の直接民主制による多数決で決まります。従って、細胞分裂に賛成するERKの数はケースバイケースでアナログ的に変化します。ということは、細胞の内部ではERKによる投票数というアナログな反応を細胞増殖するかしないかというデジタルに変換する、A/D変換が行われていることを意味しています。

ERKは普段は細胞質にいますが、細胞分裂する側に投票すると「リン酸化ERK」に変化し、核へ移動します。理化学研究所などの共同研究グループが、核への移動に閾値があることがアナログをデジタルに変換するメカニズムであることを明らかにしました。細胞質から核へ移動する門の役目をする「核膜孔複合体」の開閉が閾値を持っており、アナログ的に進行するERKの投票(リン酸化)があるレベルに達するとゲートが開いてERKが一気に移動し、それがデジタル的な細胞の応答を生み出していたのです。
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