地球の調べ方
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Essay■ 5_93 第一世代:最初の星4
Letter■ キャッチ・ゴールデンウィーク
Words ■ ゴールデンウィークでちょっと一息


(2011.04.28)
  最初の星は、どのような星だったのでしょうか。今回の観察でみえたのは銀河ですから、その銀河の中の星を識別することはできません。でも、どんな星であったのかは、ある程度推定できます。第一世代の星を探っていきましょう。


Essay■ 5_93 第一世代:最初の星4

 天体には、第一世代という区分があります。第一世代の天体とは、宇宙が創成されて最初にできるものです。最初の天体は、必然的に、宇宙のはじまりにあった材料のみから形成されることになります。
  では、宇宙の始まりにあった材料とは、どんなものでしょうか。それは、水素(H)とヘリウム(He)だけです。2つの元素のみから天体ができます。これが第一世代の一番の特徴になります。
  世代を問わず天体(恒星)は、水素とヘリウムを主成分としています。太陽も主成分の元素は、水素とヘリウムです。でも太陽は、第一世代の天体ではありません。なぜなら、副成分ではありますが、他の元素を含んでいるからです。
  一番軽い(質量数の小さい)のが原子番号1の水素(質量数は1)で、次が原子番号2のヘリウム(質量数4)です。それ以外の元素は、水素やヘリウムより重く(質量数が大きい)なります。太陽では、主成分元素ではありませんが、そのような重い元素が各種見つかっています。ですから、太陽は第一世代の天体ではないことがわかります。
  水素が大量にあり、条件が整えば、核融合を起こします。その条件とは、水素原子どうしを、無理やり近づけてくっつけることです。水素原子を超高速でぶつければ近づけることができます。原子を超高速でぶつけるには、圧力を上げたり温度を上げたりすればいいのです。このような状態は天体の中で達成されます。天体がある一定以上のサイズを超えれば、天体内部はこの状態になります。そして、核融合が起こります。
  水素の原子核が4つ核融合すれば、1個のヘリウムの原子核になります。水素原子4個分の質量の合計は、ヘリウムの原子1個分より少し大きくなります。その質量の差が、核融合によるエネルギーに変わります。
   E=mc^2(2乗という意味)
ここで、Eがエネルギーで、mが質量、cが光速度です。アインシュタインが発見した有名な式が、質量がエネルギーに変わるときの関係を示しています。質量がエネルギーに変わるとき、光速の2乗という係数がかかるほどの大きさになることを意味します。質量とは、エネルギーの固まったものといえます。これが核融合の威力です。
  天体が輝く原理が、水素からヘリウムへの核融合です。太陽も同じ原理で輝いています。一番星は、第一世代の天体です。第一世代以降は第2世代、第3世代・・・へと続くのですが、じっさいにはその天体が何世代目かは正確にはわかりません。天体の素材に重い元素がどれくらい混じるかは、形成場の環境によって多様になります。ですから、現在の太陽が第一世代でないことは判定できますが、何世代目かは推定できないことになります。
  谷口さんたちは、宇宙の初期(131億年前)にできた銀河を見つけました。宇宙ができて6億年ほどしかたっていませんので、その銀河は第一世代の天体からだけでできていたはずです。その中のどれかが、「宇宙の一番星」だったかもしれません。


Letter to Reader■ キャッチ・ゴールデンウィーク 

・キャッチ・
谷口さんたちのニュースをみたとき、
「宇宙の一番星」というキャッチが目を引きました。
まさに、このコピーにキャッチされました。
それが今回のシリーズを始めるきっかけになりました。
なかなかいいキャッチ・コピーですが、
研究の成果としては、一番星を見つけたわけではありません。
論理的には、その中に一番星があるかもしれません。
でも、その一番星の候補は銀河を構成する天体の数で、
数千億個にもなり、天体を特定しているわけではありません。
さらに、その銀河一個だけ最初にできるものではないはずです。
多数の銀河が同時にできたはずです。
ですから、最初の銀河の一つを発見したと解釈すべきです。
このキャッチ・コピーにこだわると、
せっかくの研究成果が薄まる気がします。
キャッチは上手くいけば効果的ですが、
上手くいないときはマイナスになることもあります。
気をつけなければなりませんね。

・ゴールデンウィーク・
いよいよゴールデンウィークです。
ゴールデンウィークなれば、
北海道も遅ればせばがら、桜の季節になります。
どこかに桜を見に行きたいですが、
でかける予定がたちません。
長男のクラブの試合があるので、宿泊はできません。
出かけるとしても日帰りとなりそうです。
まあ、仕方がありません。
家族を中心に生きてるのでしょうが、
家族のそれぞれに世界があります。
その世界は尊重しなければなりませんから。


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