天文

12月10日は皆既月食、日本全国で観測可能(晴れていれば)

Eclissi totale di Luna
Creative Commons License photo credit: gerlos

2011年12月10日の夜に皆既月食が起こります。国立天文台によれば、今回の月食は日本全国で観測可能であるとのこと。このように条件がいいのは2000年7月16日以来のことだそうです。

皆既月食の月は赤銅色に見えることが知られていますが、今回、国立天文台では「皆既月食を観察しよう」というキャンペーンを実施するとのこと。

PC用のキャンペーンページはこちら。モバイル用のページはこちらです。もちろん、月食観測の詳細も掲載されています。

晴れるといいですねえ。

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iPadアプリ「マーカス・チャウンの太陽系」

マーカス・チャウンの太陽系

マーカス・チャウンの太陽系

iTunes App Store で見つかる iPad 対応 太陽系.

『マーカス・チャウンの太陽系』は、インタラクティブな読書の楽しさを心ゆくまで味わえるビジュアル情報満載の太陽系をテーマとした画期的な電子ブックです。

数々 のベストセラーを世に送り出したサイエンスライターのマーカス・チャウンが、太陽を取り巻く惑星、衛星、小惑星、彗星、宇宙探査機など、多様な世界を巡る 壮大な旅へ読者を案内します。実際の科学データに基づき、ディテールにこだわって作成された、インタラクティブで、かつ美しい3D素材、動画、画像、アニ メーション、イラストが、鋭い感性と型破りの発想が持ち味の著者の魅力あふれる文章を一層引き立てます。インタラクティブな太陽系儀で天空の世界を自由自 在に操り、衛星や惑星の軌道をコントロールしたり、息を呑むような表面のディテールをさまざまな角度や視点から眺めたりすることができます。宇宙飛行士や ロボット探査機が撮影した最新の画像がiPadの画面いっぱいに広がります。

タッチプレス(『元素図鑑』の発行元)とフェーバーアンド フェーバー(イギリスの文芸書出版社)の共同プロジェクトから生まれた待望のこのタイトルは、これまでの電子ブックの常識を覆すものです。iPadをお持 ちの方への贈り物としても最適な『マーカス・チャウンの太陽系』は、水星から冥王星へ、さらにその先へと読者の想像の世界を広げてくれます。

『マーカス・チャウンの太陽系』の特徴
・ アイスランドの歌姫ビョークがこの電子ブックのために特別に作曲した未発表の壮大なテーマ曲。
・ 150を超えるストーリーページのすべてを飾るインタラクティブな画像、動画、3D素材。
・ 太陽、すべての惑星、主な衛星など、回転やピンチズームが可能な3D素材の数は40以上。
・ NASA、ESA、JAXAの宇宙探査ミッションで得られた膨大なデータの中から厳選された600枚を超える画像をiPadの画面いっぱいに表示。
・ 画像や素材には、技術的なデータを含む詳しい解説が付属。
・ 小惑星イトカワ、小惑星探査機「はやぶさ」の専用ページ。小惑星イトカワの立体画像は指先の操作による360°回転やピンチズームが可能。
・ Wolfram | Alphaのライブデータ提供機能を利用して詳しい天文学の情報にいつでもアクセス可能(インターネット接続が必要)。

引用元:[iPad] 太陽系: 元素図鑑の発行元と、小惑星イトカワの糸川博士の甥がタッグを組んだ、至高の宇宙アプリ。

この翻訳をした糸川洋氏から連絡をいただいて、僕もダウンロードさせてもらいました。

iPadアプリのなかに、有名な「元素図鑑」というアプリがありますが、あれの「太陽系」版だと思えば間違いありません。
テキストと、ときどき動く綺麗な図で太陽系の惑星の数々が紹介されています。

中身についてはAppBankがいっぱいキャプチャーして紹介してますので、そちらをご覧下さい。

この手のアプリは基本的には本文よりもむしろ写真や図版を楽しむものだと思いますが、
項目に「小惑星イトカワ」も含まれていることから分かるように、本文にはけっこう最近の知見も盛り込まれています。

また図のほうは、たとえば粒子が集まって土星の「輪」ができる様子のシミュレーションCGが収録されているなど、なるほどな、と思わされる電子書籍ならではの工夫が凝らされています。

ただ、これが電子書籍インターフェースの決定版であるとは思いません。
まだまだ工夫できますよね。

テキストも、もうちょっと改行を多くするとか、行間を空けたほうが読みやすいなあと思いました。フォントもいま一つのような。
そういうところが気になってしまうということは、やっぱりまだまだなんじゃないでしょうか。

いずれにしても、こういうちゃんと企画・製作された「インタラクティブブック」が出せるというのは羨ましいですね。

ダウンロードはこちらから

「元素図鑑」には紙の本もありますが、これも紙の本が出るんでしょうかね?

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「第2回東京国際科学フェスティバル」開催 9月11日 (土)~10月10日 

東京国際科学フェスティバル

東京国際科学フェスティバル

開催期間:2010年9月11日 (土)~10月10日(日)の予定で、「第2回東京国際科学フェスティバル(略称:TISF)」が開催される。テーマは「いのちの星 地球 ~Science for Life~」。

主催は第2回東京国際科学フェスティバル実行委員会で、自然科学研究機構 国立天文台が共催、国土交通省航空局が後援している。「東京国際科学フェスティバル」は人々のコミュニケーションを広めて科学文化による地域のコミュニティや観光資源を創出するために2009年に創設されたイベント。

実行委員会に参加する機関・団体や市民による150以上のイベントが、30日間、都内外各地に広がって開催される。オープニングとクロージングには、講演や実験ショー、
ワークショップを集めた全体企画も開催される。

1.実行委員会による全体企画
▽オープニングインフォメーションセンター
・期間: 2010年9月11日(土)~9月19日(日) 月曜休館
・会場: 三鷹ネットワーク大学 (三鷹駅南口・三鷹駅前協同ビル3F)
▽クロージングイベント
・期間: 2010年10月9日(土)~10月10日(日)
・会場: パナソニックセンター東京 有明スタジオ (国際展示場駅)
TISF全体企画については以下をご覧ください。
http://tokyo.sci-fest.net/2010/ja/event/zentai.html

2. 実行委員会会員による参加企画
講演、実験ショー、ワークショップ、サイエンスカフェ、その他。
TISF 開催イベント一覧・検索をご覧ください。
http://tokyo.sci-fest.net/2010/ja/event/index.php

※ イベントの詳細(内容、申込の有無など)については、東京国際科学フェスティバルのウェブサイトを参照。


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天文愛好家・立川正之さんが木星表面での閃光を観測 小天体の衝突か Twitterでもおおいに話題に

いん石衝突か 木星の発光現象 NHKニュース.

撮影に成功したのは、熊本市の天文愛好家、立川正之さんで、21日午前3時22分ごろ、自宅の望遠鏡でその瞬間をとらえました。木星表面の赤道付近からや や下の位置に当たる茶色っぽい部分と白っぽい部分の境目付近で小さな光が2秒ほど輝きました。立川さんが、友人を通して国立天文台の専門家に映像を見せた ところ、木星に巨大ないん石などが衝突して輝いた瞬間の可能性があることがわかりました。こうした木星の発光現象はことし6月にもオーストラリアなどで撮 影されていますが、世界でもほとんど例がなく、貴重な映像として専門家の注目を集めています。国立天文台の渡部潤一准教授は、今回の撮影を国際天文学連合 に報告したということで「珍しい天文現象で、ほかにも同じような映像が撮影されていないか、世界の研究者に呼びかけたい」と話しています。

8月21日(土)にTwitter上で国立天文台の渡部潤一准教授が「田部さん、大至急、電話くださいませんか? 木星で大事件です。」とつぶやいたことから、ネットでも大いに話題になりました。そのときの騒ぎはTogetterにもまとめられています

木星がこのような小天体を引きつけているため、内惑星に比較的天体衝突が少ないのではないかという話もあります。

動画を見ると分かるのですが発光現象は一瞬、1秒あまりです。思わず目をこすって確認したくなる気持ちも分かります。でも木星の大きさを考えると実際にはかなりの規模でしょうね。



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国立天文台、「科学プロデューサ」養成コース受講生を募集

国立天文台:トップページ.

国立天文台は「宇宙映像利用による科学文化形成ユニット」による、平成22年度開講の「科学プロデューサ」養成コースの受講生の募集を開始した。

「宇宙映像利用による科学文化形成ユニット」とは、国立天文台が所有する研究資源 (4次元デジタル宇宙映像やすばる望遠鏡の画像等) を多研究分野や
映像文化において次世代映像として活用する人材の養成を目的とするもの。

「科学プロデューサ」養成コースでは、科学を基盤とした、ベンチャービジネス力、科学コミュニケーション力などの養成を行う。

○「宇宙映像による科学文化形成ユニット」
科学プロデューサ 養成コース(後期)受講生募集

  • 提出書類:志願書、履歴書、志望動機、推薦書 (任意)、その他
  • 出願期間:2010年8月18日 17時30分 必着
  • 選考方法:一次審査:書類

二次審査:面接(2010年9月3日(金)、4日(土)を予定)
※二次審査の面接は、一次審査合格者を対象に行います。
※詳しい内容、申し込み書類については下記ウェブにてご覧ください。
国立天文台「宇宙映像による科学文化形成ユニット」
http://prc.nao.ac.jp/ashub/

平成22年度 科学プロデューサ 養成コース
http://prc.nao.ac.jp/ashub/recruit/produce.html


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最も希少な金属「タンタル180」は超新星爆発のニュートリノで生成された

太陽系に存在する最も希少な同位体タンタル180が超新星爆発のニュートリノで生成されたことを解明  日本原子力研究開発機構:プレス発表.

日本原子力研究開発機構 量子ビーム応用研究部門の早川岳人研究主幹、先端基礎研究センターの千葉敏研究主幹、国立天文台 理論研究部の梶野敏貴准教授らの共同研究グループは、これまで宇宙における起源が不明であったTa- 180(タンタル180)(タンタルは金属の一種。タンタルには、Ta-181とTa-180の2種類の同位体があるがTa-181の同位体比は99.988%で、Ta- 180の同位体比は0.012%)が、超新星爆発において発生する、膨大な量のニュートリノによる核反応で生成したことを理論的に明らかにした。

ニュートリノは質量が非常に小さく「弱い相互作用」で他の粒子と反応する素粒子の一種で、電子型ニュートリノ、ミュー型ニュートリノ、タウ型ニュートリノ及び、それぞれの反粒子の6種類のニュートリノが存在する。

太陽系には約290種類の同位体が存在している。ほとんど同位体についてはどのような核反応、天体環境で生成されたかが明らかになっている。しかし、太陽系に存在する最も希少な同位体Ta-180の生成起源は不明だった。

過去30年間にわたり、超新星爆発における急速な中性子の捕獲反応、漸近巨大分枝星7)での遅い中性子捕獲反応、超新星爆発の光核反応、銀河系宇宙線による核破砕反応等の様々な仮説が提唱されてきた。しかし、太陽系に存在すべきTa-180の推定量が実在量より少ないという問題があった。

このような中、超新星爆発で発生するニュートリノによる生成が提唱された(図1)。

図1

太陽の8倍以上重い恒星は、寿命の最期に超新星爆発を起こす。超新星爆発では中心部に生成された原始中性子星から膨大な量のニュートリノが放出され、このニュートリノが超新星の外層に存在するタンタル 181や、ハフニウム180 8)とニュートリノ-原子核相互作用を起こし、タンタル180を生成する(図2)。

図2

しかし、この理論を提案した米国の超新星研究グループによる計算では、太陽系に存在すべきTa-180の量が実在量より多すぎるという問題があった。これは、Ta- 180には安定な核異性体(原子核において基底状態以外の準安定な状態)と、短時間で消滅する基底状態(原子核においてエネルギー的に最も安定な状態)が存在するが、計算による推定量には、核異性体だけでなく基底状態の量も含んだ合計量であったためだった。現在太陽系に存在する Ta-180は全て核異性体なので、超新星爆発において核異性体がどれだけ生成するかを計算する必要があった。

今回、研究グループは、これまで計算出来なかった超新星爆発において刻々と変化する温度に対する核異性体の割合を、核異性体と基底状態を異なる同位体と見なす新しいモデルを構築して、計算できるようにした。

超新星爆発では、Ta-180の核異性体と基底状態の両方が生成され、超新星爆発の高温の環境では、高エネルギーの光の吸収と放出によって核異性体と基底状態が相互に変換される(図3)。

図3

この変換割合は温度に依存する。超新星爆発においてTa-180が生成される外層では、1ギガケルビン以上の極めて高い温度に達した後に急速に温度が下がる。数十秒後にはTa-180の核異性体と基底状態の割合は変化しなくなり、基底状態は消滅して核異性体のみが残る。

図4

従来の理論では、基底状態と核異性体だけでなく全ての中間状態を組み込んで計算する必要があった。だがタンタル180の中間状態の数は膨大で、全てが明らかになってはいない。そのため、核異性体の割合を計算できなかった。

新理論の特徴は、基底状態と核異性体を別々の種類の同位体と見なした点。これによって中間状態を考慮する必要がなく、これまでできなかった計算が可能になった。

計算の結果、超新星爆発の温度が十分に下がった時点で、核異性体が0.39生存することが判明しました(全量を1としている)。さらに、この値が超新星爆発の爆発エネルギー、最高温度、冷却の平均時間等の物理条件に依存しないことが判明した。

既存の超新星爆発でのニュートリノ元素生成理論で計算されたTa-180の推定量(基底状態+核異性体)に、この研究で得られた0.39を掛けて核異性体のみの量を求めたところ、太陽系における推定量と実在量がほぼ一致した(図5)。これまでTa-180の起源を説明するため様々な仮説が提唱されてきたが、今回初めてTa-180の生成起源を始めて定量的に説明することができた。

図5

さらに、太陽系に存在するTa-180の量を説明するには、超新星爆発において電子型ニュートリノ、及びその反粒子の平均エネルギーは約12MeVでなければならないことも判明した。

この研究成果は、素粒子物理学や宇宙物理学等の広い分野に波及効果があるという。たとえば岐阜県神岡鉱山内に設置された世界最大規模のニュートリノ検出装置「スーパーカミオカンデ」で期待される超新星ニュートリノ観測の予想、ニュートリノ振動の理解にも貢献する。

宇宙に存在する水素やヘリウム等の軽元素は「ビッグバン」で生成され、より重い元素はビッグバン以降に誕生した恒星の中の核反応で生成された。

恒星の中の核反応で生成された重元素は、超新星爆発や太陽風で放出された。放出された物質は「星間ガス」として宇宙空間にただよっていたが、星間ガスから次世代の恒星が誕生し、次のサイクルに入っていった。このようなサイクルによって、銀河系内に存在する物質の割合は刻々と進化してゆき、今から約46億年前に我々の太陽系が誕生した。

そのため、太陽系に存在する元素や同位体の割合は銀河系における物質の化学進化を記録した重要な情報であり、太陽系に存在する全ての同位体の起源を解明することが物質の進化を解明する上で必要不可欠な研究だとされている。

今回判明した超新星爆発で発生するニュートリノの平均エネルギーは、スーパーカミオカンデ等で期待される次の超新星爆発のニュートリノ観測の予想にも役立つ。

超新星は、銀河系内で20年に1回の頻度で発生すると推定されている。前回、1987年に大マゼラン雲に現れた超新星1987Aからのニュートリノを東京大学のカミオカンデ・グループが人類史上初めて捉えることに成功し、小柴昌俊博士のノーベル賞につながった。次の超新星ニュートリノの観測によって、より詳細な超新星爆発の理解が進むと期待されている。

ニュートリノには、電子・ミュー・タウ型とそれらの反粒子の6種類が存在する。スーパーカミオカンデで捉えることができるのは、主に電子型ニュートリノである。ニュートリノ補足確率は、電子型ニュートリノのエネルギーに依存する。これまでの素粒子物理学の研究によって、極めて軽いけれども異なる3種類の質量を持つニュートリノが存在しており、真空中や物質中を通過する間に互いに入れ替わる、ニュートリノ振動と呼ばれる現象が存在することが判明している。

超新星において中心部の原始中性子星で発生したミュー・タウ型ニュートリノが、外層に到着する短い時間の間にニュートリノ振動によって電子型ニュートリノに変わることが予想されている。ミュー・タウ型ニュートリノと、電子型ニュートリノでは、ニュートリノ-原子核の相互作用の仕方が異なる。Ta-180の量を検証することで超新星爆発時に外層に存在していた電子型ニュートリノの量と平均エネルギーを推定でき、ニュートリノ振動の未知のパラメーター(混合角θ13及び、質量階層)の値の範囲に制限を与える。この成果はPhysical Review CのRapid Communicationとして出版される予定。


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火星から見た地球

Credit: NASA/JPL/Cornell/Texas A&M

引用元: Earth From Mars on Flickr – Photo Sharing!.
2004年3月8日に火星探査ローバー「スピリット」が、火星から撮影した地球の姿です。

夜明け一時間前の火星の空に輝く地球の姿。


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太陽観測衛星「SDO」が撮影した太陽活動の画像

太陽観測衛星「SDO(Solar Dynamics Observatory) 」が撮影した画像をNASAが公開。

ナショナルジオグラフィックの
SDO観測開始:波打つ太陽表面
SDO観測開始:印象派の太陽?

などでも解説されてますが、これを機会に「太陽」という恒星について知りたい人にはやはり本をおすすめします。


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バンダイ、望遠鏡型天体観測シミュレーター「ハイパーテレスコープ~天体図鑑~」を発売

ハイパーテレスコープ

ハイパーテレスコープ 天体図鑑.

株式会社バンダイは、望遠鏡型天体観測シミュレーター「ハイパーテレスコープ~天体図鑑~」を、2010年5月29日(土)に発売すると発表した。価格は20,790円(税込)。

「HYPER TELESCOPE ~天体図鑑~」とは、望遠鏡型の本体を覗き、中の液晶画面を見ることで「天体観測」を楽しむ商品。いつでもどこでも天体観測気分を楽しむことができるという。

液晶画面イメージ

液晶画面イメージ

本体には方位・動きを計測する3軸磁気方位センサーと3軸加速度センサーを搭載しており、観測したい方向に上下左右に動かすと、覗いている中の液晶画面もその動きに合わせて360°連動し動く。実際と同じ位置の天体を映し出すので、まるで本物の望遠鏡で「天体観測」をしている気分を味わえるとしている。

また、本体を足元の方向に向けると、地表をつき抜けて普段見ることのできない南半球の星空を楽しむこともできる。

1900年から2100年までの約200年分の天体データを収録しており、時間や場所を設定することで過去や未来の天文現象を観ることもできるという。

付属のケーブルをつなげばTV画面にも表示出来る。内部にはクラシックの名曲を20曲収録しており、BGMを聞きながら楽しむことも可能。

主なターゲットは小学生以上の男女で、2011年3月末までに3万個を販売する予定。

セット内容


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X線天文衛星「すざく」、銀河団が成長する現場をとらえる X線観測と可視光観測で宇宙の動的な成長を明らかに

シミュレーションによって求めた、宇宙におけるガスの3次元分布。ガスが蜘蛛(クモ)の巣のような構造(大規模構造)で分布している。糸と糸が交わる結節点(ガス密度が高い赤の部分)が銀河団(2001年のアストロフィジカル・ジャーナル 558号に掲載された、吉川らの研究成果より)。

シミュレーションによって求めた、宇宙におけるガスの3次元分布。ガスが蜘蛛(クモ)の巣のような構造(大規模構造)で分布している。糸と糸が交わる結節点(ガス密度が高い赤の部分)が銀河団(2001年のアストロフィジカル・ジャーナル 558号に掲載された、吉川らの研究成果より)。

すざく衛星で、宇宙最大の構造が成長する現場をとらえる|2010年 プレスリリース|理化学研究所.

理研 基幹研究所 元牧島宇宙放射線研究室の川原田円基礎科学特別研究員(現 独立行政法人宇宙航空研究開発機構の宇宙航空プロジェクト研究員、独立行政法人理化学研究所 仁科加速器研究センター 玉川高エネルギー宇宙物理研究室 客員研究員)と、台湾中央研究院天文及天文物理研究所の岡部信広研究員を中心とする研究グループは、「銀河団(数百から数千の銀河の集団)」が、その外側に連なる銀河の大規模構造(銀河やガスによる蜘蛛の巣のような構造)から物質が流れ込むことで成長している証拠を、世界最高感度を持つ日本のX線天文衛星「すざく」を用いて世界で初めてとらえることに成功した。アメリカ科学雑誌『アストロフィジカル・ジャーナル』(713号: 5月1日号)に掲載される。

銀河団は、暗黒物質の作る重力場の中に、高温ガスと数百から数千の銀河が閉じ込められた、宇宙最大の天体。銀河団の質量の約85%は、暗黒物質が担っており、残りの15%のうち約12%が高温ガス、約3%が銀河である。

宇宙において、正体不明の暗黒物質を除く物質の4割ほどは、銀河団などに付随する高温ガスとして存在している。また、クモの巣状に分布する銀河とガスの大規模構造の糸と糸が交わる結節点に、銀河とガスが高い密度で集中し、銀河団が形成される。このような宇宙の大規模構造の中で、銀河団がどのように成長していくのか、これまでは明らかになっていなかった。

銀河団の構成要素のうち、銀河は通常の可視光望遠鏡によって、X線を放射する高温ガスはX線天文衛星によって観測することができる。暗黒物質は正体は不明だが、質量は、可視光望遠鏡による重力レンズ現象の観測や、X線天文衛星による高温ガスの分布の観測などから測定することができる。

日本の「すざく」は、従来のX線天文衛星よりも、薄く広がったX線放射に対して高い感度を持つ。そのためこれまで全体積の中心1割ほどしか観測できなかった銀河団の高温ガスを、外側まで全体にわたって観測することができる。また、「すばる望遠鏡」などによる質の高い可視光のデータを使えば、重力レンズ現象を観測することができ、暗黒物質を含めた銀河団の質量の分布を精密に測定することが可能になる。

そこで研究グループは、X線・可視光・重力レンズ現象の3種類の観測手法を組み合わせて、従来得られなかった情報を得ることに挑んだ。

研究グループは、「すざく」衛星で、地球から24億光年先にある「Abell 1689 銀河団」に付随する高温ガスを観測し、銀河団外縁部の2,000万度の高温ガスの中に6,000万度の高温領域が存在することを発見した。

Abell 1689銀河団の高温ガスの温度マップ(ピンク)と周辺の大規模構造(紫)。紫は、銀河の密度が高い領域を示している。ピンクの白い部分ほど、よりガスの温度が高い。Abell 1689銀河団の左上方向で、銀河団と大規模構造がつながっており、その連結部分で、ガス温度が高いことが分かる。

Abell 1689銀河団の高温ガスの温度マップ(ピンク)と周辺の大規模構造(紫)。紫は、銀河の密度が高い領域を示している。ピンクの白い部分ほど、よりガスの温度が高い。Abell 1689銀河団の左上方向で、銀河団と大規模構造がつながっており、その連結部分で、ガス温度が高いことが分かる。

さらにアメリカの「スローン・デジタルスカイサーベイ(全天の4分の1の領域の天体カタログを作成する観測計画)」の観測データから銀河分布を調べ、Abell 1689銀河団の高温ガス分布と比較したところ、この高温領域から外側に伸びる銀河の大規模構造を見つけた。大規模構造から冷たいガスが流れ込み、銀河団とぶつかるときに生じた衝撃波によって、銀河団のガスが加熱されたものと考えられるという。

さらに研究グループは、日本の「すばる望遠鏡」で観測した重力レンズ現象(天体の重力によって遠方の銀河が発する光の経路が曲げられる現象)のデータと、すざく衛星のX線データを組み合わせた解析からガスの状態を調べた。すると高温領域のガスは、銀河団の質量と釣り合ってその場にとどまった状態にあり、そのほかの領域では、銀河団の巨大な質量を支えるために、ガスが流れを持って動いている可能性が高いことも分かった。

これらによって銀河団が、より大きなスケールの大規模構造と作用しながら動的に成長していく姿を、最新のすざく衛星によるX線観測と、すばる望遠鏡による可視光観測の密接な共同作業によって初めて明らかにすることができたとしている。今後は、より多くの銀河団で観測を行う予定。



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