MESSAGE FROM Dr. YOSHIDA
宇宙と聞いて皆さんは何を思い浮かべますか? 宇宙ステーションで遊泳する
宇宙飛行士を想像する人もいるでしょう。望遠鏡で撮像した様々な天体の映像を
脳裏に浮かべるかもしれません。そうしたイメージの多くは、静的で永遠で深淵
な宇宙空間を想起させます。宇宙には確かにそうした一面もあります。
しかし一方で最近の研究が明らかにした事実は、宇宙とは一般に考えられている
よりも激しい動的なものである、ということです。
突如として爆発的に輝く天体もあれば、ジェット状に粒子を吹き上げる巨大な
銀河も発見されています。こうした活発な天体では光だけでなく、我々自身を形
作っている物質 −電子や原子−をも光速に匹敵する速さで宇宙空間に叩き出し
ているかもしれません
何故なら宇宙から光のスピードで降り注ぐ、物理学の言葉で言うならば「エネル
ギーの高い」物質の束を我々は観測しているからです。
それらの中には、目に見える光(可視光)に比べて、10億倍のそのまた10億倍も
エネルギーの高いものがあります。宇宙はそうした高エネルギー放射をどのように
作り出したのでしょう?
そこには何か物質を光の速さに加速する「エンジン」のようなものがあるに違い
ありません。
発見された爆発的な天体がエンジンなのでしょうか?
実はこの謎は、長い間宇宙の科学における最も重要な疑問の一つと考えられてきま
したが、未だに解決されていません。物質を光速で吹き出す「宇宙エンジン」の
研究を旗印に、千葉大学ではこのほど ハドロン宇宙国際研究センターを立ち上げました。
そこでは二つの研究プログラムが実施されています。一つはこうしたエンジンの候補
となる天体がどのように物質粒子を吹き上げ同時に光を放射しているのか、様々な
仮説をスーパーコンピューター上で「試してみる」ものです。
この手法は数値実験とよばれ、宇宙のように実験室で様々な実験をすることが
不可能な対象を調べるために近年急速に発展してきました。
計算結果はビジュアルに映像として映し出し何が起こっているのか直感的に理解
することもできます。本センターの研究グループはこの「宇宙エンジン」数値実験の
先鋭を担っています。
研究センターのもう一つの柱は「ニュートリノ」と呼ばれる特殊な素粒子を使って
宇宙を観測することで、宇宙エンジンが何であるか観測によって解明しようという
ものです。この手法は「ニュートリノ天文学」と呼ばれる今世紀の新しい分野の一翼を
担うもので、宇宙から降り注ぐ高エネルギー物質束の起源、という長年の謎に立ち向か
う切り札と考えられています。実用化は難しかったのですが、南極点直下の深氷河を
「ニュートリノ望遠鏡」の部品として使うことで宇宙ニュートリノを検知する大型
科学プロジェクトIceCube(アイスキューブ)が本格的な運用を開始しました。
８ヶ国からなる国際プロジェクトに千葉大学は日本から唯一参加し昨年最初の観測
結果を公表し国内外の注目を集めています。
今回のコズミックカフェでは、この二つの研究プログラムによる最新の成果をわかり
やすく解説します。また講演のあとには大学のフードコートで軽い食事をしながら、
第一線の研究者と皆さんが直接語らう場を設けます。そこでは科学に関連することから
物理学者という職業のライフスタイルに至るまで、皆さんが知りたいと思えることを
気軽に訊いていただきたいと考えています。
躍動するエネルギッシュな宇宙にようこそ。
千葉大学ハドロン宇宙国際研究センター
アイスキューブニュートリノ観測プロジェクト日本グループ代表
吉田滋