太陽質量の1.6億倍?銀河中心から移動する超大質量ブラックホール発見!重力波の反動で飛び出した模様

 成長するブラックホール


 質量が太陽程度から太陽の数倍までの星の場合には、主系列星の後に赤色巨星の段階を経て、白色矮星となり次第に冷却して一生を終える。星が若い間は、水素の原子核が互いに結合してヘリウムが生まれる。この時のエネルギーによって星は自らの大きさを支えている。


 質量が太陽の約8倍よりも重い星の場合は、巨星に進化した後も中心部で核融合によって次々に重い元素ができ、最終的に鉄からなる中心核が作られる。鉄の原子核は結合エネルギーが最も大きいため、これ以上の核融合反応は起こらず、星の中心部は熱源を失って重力収縮する。収縮が進むと鉄の原子核同士が重なり始め、陽子と電子が結合して中性子へ変化し、やがて星の中心部がほとんど中性子だけからなる核となる。


 この段階では核全体が中性子の縮退圧によって支えられるようになるため、重力収縮によって核に降り積もる物質は激しく跳ね返されて衝撃波が発生し一気に吹き飛ばされる。これが超新星爆発で、爆発の後には中性子からなる核が中性子星として残されるが、中性子星が光やX線を激しく放出するパルサーとなることもある。



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参考 アストロアーツ: 銀河中心から移動する超大質量ブラックホール

やさしくわかる ブラックホール
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超巨大ブラックホール (ニュートン別冊)
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2017-05-30(Tue)
 

ヒトの骨を食べるシカをはじめて観察!人体が自然に腐敗し、分解されていく過程を明らかにする「死体農場」の存在価値

 死体農場という現実


 「死体農場」――この言葉から、あなたはどんな場所を思い浮かべるだろうか?残虐な犯罪者が作り上げた秘密基地のような場所を連想するかもしれない。しかし実在する「死体農場」は、いたって真面目な研究施設なのだ。広大な敷地に、数十体ほどの死体が野ざらしで転がっているという、恐るべき施設だ。


 「死体農場(ボディ・ファーム)」とは法医人類学の研究施設であり、現在アメリカ国内に8カ所設置されている。その目的は、敷地内に人間の死体を野ざらしの状態で放置することによって、人体が自然に腐敗し、分解されていく過程を明らかにすること。こうすることで、殺人事件などにおける正確な死亡時期の割り出しや、その計算方法を導き出そうというのだ。


 現時点でもっとも大規模な「死体農場」は、テキサス州立大学サンマルコス校・法医人類学センターの敷地内に設置されている。そこでは、約10万平方メートルの荒れ地に常時70体もの死体がゴロゴロと転がっており、約5日おきに新たな死体も投入され続けてきたという。死体の年齢は21週の胎児から102歳の女性までと幅広く、すべて本人や家族の意志によって献体されたものだ。



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参考 National Geographic news: ヒトの死体を食べるシカ、初めて観察

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2017-05-29(Mon)
 

地震の空白域で震度7が2回、地震の常識を覆した「熊本地震」から一年、震災に学ぶべき教訓とは何か?

 熊本地震から学ぶべきこと


 熊本地震はこれまでの「地震の常識」と呼ばれていたことをことごとく覆しました。内陸部で震度7もの大きな地震が発生した後は、それよりも規模の小さな地震がいくつか発生する可能性はあるものの、ゆるやかに収束するものというのが常識でした。震度7の大きな地震が発生した28時間後にそれをはるかに超える規模の震度7が発生するなどというのは過去に例がありません。


 そのため、最初の「前震」で無事だった家屋がことごとく破壊されてしまい、家に戻っていた多くの住民が被害に遭ってしまいました。


 九州はもともと「地震の無い場所」と思っていた住民も多かったようです。九州地方で近年、記憶にあるのは福岡県の西方沖地震くらい、阪神淡路大震災クラスの大きな内陸型の地震があるとは、住民は露ほどにも思っていなかったのです。さらに震源域が熊本から阿蘇、そして大分の方にまで移動しながら被害地域を拡大させたのも今回初めてのことでした。火山灰が積もった地盤の弱い阿蘇地方では大規模な土砂災害が発生。雨の多いこの地域ではこの後の二次災害にも気をつけなければならないのです。



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参考 All About: 熊本地震から1年、震災から学ぶべき教訓とは何か?

熊本地震2016の記憶
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熊本地震体験記−震度7とはどういう地震なのか? (震災ドキュメント(NextPublishing))
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2017-05-27(Sat)
 

竹の軽さと丈夫さの理由を解明!理想的な繊維分布、天然の傾斜機能材料 竹は貴重な資源

 竹は草本、木本?


 竹(タケ)とは広義には、イネ目イネ科タケ亜科のうち、木本(木)のように茎が木質化する種の総称である。しかし、通常の木本と異なり二次肥大成長はせず、これは草本(草)の特徴である。このため、タケが草本か木本かは意見が分かれる。ただし、タケの近縁種は全て草本で木本は存在しないので、近縁種に限った話題では、近縁の完全な草本と対比してタケは木本とされることが多い。


 広義のタケは、その生育型から、狭義のタケ、ササ(笹)、バンブー (bamboo) の3つに分けられる。以下では便宜上、狭義のタケを「タケ」、広義のタケを「タケ類」と表し(ただし一般には、「タケ類」はタケ亜科、あるいは狭義のタケの意味で使われることもある)、タケ類全体について述べる。漢字の「竹」は人文・産業的な文脈に限って用いる。タケは気候が温暖で湿潤な地域に分布し、アジアの温帯・熱帯地域に多い。ササは寒冷地にも自生する。タケ・ササの分布は北は樺太から南はオーストラリアの北部、西はインド亜大陸からヒマラヤ地域、またはアフリカ中部にも及ぶ。北アフリカ、ヨーロッパ、北アメリカの大部分には見られない。



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参考 マイナビニュース: 北大、竹の軽さと丈夫さの理由を調査

竹紙のノート
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竹パウダー(竹粉) 10kg 家庭菜園の土づくりに乳酸発酵竹パウダー!
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2017-05-26(Fri)
 

古生代オルドビス紀末、最初の生物大絶滅の原因は大火山噴火による寒冷化?それともガンマ線バースト?

 過去5回の大量絶滅とは何か?


 大量絶滅とは、ある時期に多種類の生物が同時に絶滅すること。大絶滅ともよばれる。顕生代において起こった、特に規模の大きな5回の絶滅イベント(後述)をまとめて、ビッグファイブと呼ぶことがある。


 大量絶滅は、地質時代において幾度か見られる現象である。そもそも地質時代の「代」や「紀」の区分は、化石として発見される動物相の相違によるものである。原生代・古生代・中生代・新生代の「代」の時代区分は、大量絶滅により従来の動物の多くが絶滅し、新たな動物が発生したことによる区分である。「紀」の時代区分は「代」との比較では動物相の相違は小さいが、大量絶滅による場合もある。


 多細胞生物が現れたエディアカラン以降、5度の大量絶滅(オルドビス紀末(O-S境界)、デボン紀末(F-F境界)、ペルム紀末(P-T境界)、三畳紀末(T-J境界)、白亜紀末(K-Pg境界))と、それよりは若干規模の小さい絶滅が数度あったとされる。大量絶滅の原因については、K-Pg境界のように隕石や彗星などの天体の衝突説が有力視されている事件や、P-T境界のように超大陸の形成と分裂に際する大規模な火山活動による環境変化(プルームテクトニクスも参照のこと)が有力視されている事件などさまざまであり、その原因は一定しているわけではない。



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参考 マイナビニュース: 最初の生物大量絶滅の原因は大火山噴火による寒冷化

次の大量絶滅を人類はどう超えるか:離散し、適応し、記憶せよ
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NHKスペシャル 地球大進化 46億年・人類への旅 第4集 大量絶滅 巨大噴火がほ乳類を生んだ [DVD]
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2017-05-25(Thu)
 

ヒトの声は管楽器?録音された自分の声が気持ち悪いのはなぜ?耳が目に騙されるマガーク効果

 ヒトの声は管楽器?


 ヒトはどのように声を出しているのだろう? ヒトを含む脊椎動物は、普通「声帯」を振動させることによって声を発する(有声音)。これに対し鳥類は気管の分岐点にある「鳴管」という器官を発振させて、鼓室で共鳴させて発生する。ヒトの場合も、口腔などの共鳴、調音により言語のために調整された発声する。したがって「声は口で発せられる」という捉え方もあながち間違いではない。


 発声は気道を(普通は真声帯の)声門閉鎖で遮り、そこに呼気圧を加えて息を流し込むことで声門が繰り返し開閉し、振動することで、断続的な圧力変動(音波、喉頭原音)が生まれ、さらに声道による共鳴の効果で連続的な波形に整えられると同時に口腔や鼻腔、舌、歯、唇などの調音機構によって母音および子音が付加される。


 つまり、ヒトの声は振動する声帯部分と、空間を変形することによって音高低や、空気圧によって音の大小を変える部分で構成されている。これをもって、人の発声機構は管楽器(中でもリード楽器)に例えられることがあり、管楽器に近いと思っている人は多い。



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参考 @DIME: 録音された自分の声を気持ち悪く感じるのはなぜ?


空耳の科学~だまされる耳、聞き分ける脳~
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2017-05-24(Wed)
 

化学物質で宿主を操作する寄生動物、寄生植物も「植物ホルモン」で宿主をコントロールすることを発見!

 化学物質で宿主を操作する寄生生物


 寄生植物(parasitic plant)は、他の植物に寄生し栄養分を吸収して生育する植物の総称である。寄生根と呼ばれる特殊化した根で相手植物(寄主または宿主)の組織と結合して栄養分を吸収する。


 葉緑素を持ち光合成によって炭水化物を自分で合成する半寄生植物と、葉緑素を持たず光合成をしない(栄養を完全に寄主に頼る)全(完全)寄生植物に、大きく分けられる。寄生植物という場合、寄生する対象はほとんど種子植物、それも被子植物である。


 藻類には寄生性のものがあるが、普通は一緒に扱わない。また、それらの寄生の対象である宿主は、ほとんどが被子植物で、わずかに裸子植物が対象になる例がある。宿主の根に共生する菌類に寄生するものもある。これは腐生植物という。



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参考 マイナビニュース: 理研、寄生植物は植物ホルモンを使って宿主を太らせることを発見

森を食べる植物――腐生植物の知られざる世界
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おどろきの植物 不可思議プランツ図鑑: 食虫植物、寄生植物、温室植物、アリ植物、多肉植物
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2017-05-23(Tue)
 

植物の根はなぜ下に伸びる?有名な屈地性の他、水分の多い方向に伸びるしくみ「水分屈性」を発見!

 植物の根はなぜ下に伸びるのか?


 根はなぜ下に伸びるのだろうか? あたりまえのことだがしくみは複雑だ。植物の根が重力の方向に伸びる性質を屈地性(重力屈性)と言う。根を横に寝かせると、根の先端だけが下に向って伸び出す。この時、根の先端を取り除いてしまうと、根は横をむいたまま伸びる。この事から根の先端に仕組みがあることがわかる。


 根の先端を良く調べると、コルメラ細胞という重力を感知する細胞がある。コルメラ細胞では、他の組織では見かけないアミロプラストと言う特別な細胞小器官がある。アミロプラストとは色素体の一分化形態で、葉緑体の仲間。これは、デンプンを蓄積して比重が大きくなっており、植物体が傾くと重力の方向へと細胞の中で沈降(移動)する。


 このようにアミロプラストは比重が大きいため、いつも下に沈んでいるので、根の先端の細胞は、アミロプラストの沈殿している方向が重力の方向だと認識するのだと考えられている。アミロプラストを平衡石(スタトリス)と呼び、スタトリスがどの位置にあるかによって、根はどちらが下かを判断しているのだという考えが「スタトリス説」である。



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参考 マイナビニュース: 植物の根が水分の多い方向へ伸びる仕組みを解明

新しい植物ホルモンの科学 第3版 (KS生命科学専門書)
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2017-05-22(Mon)
 

死ぬまで働き続ける「心筋」に秘められた再生能力を発見!心筋症はウイルス感染によって生じた心筋炎か?

 心筋とは何か?


 心臓の壁の心筋層をつくっている筋肉。心臓の壁の大部分はこの層からなる。心臓の拍動の本体はこの筋肉の収縮である。心筋はヒトでは胎生の2週ころから拍動を始め、死ぬまで続く。形態学的には、心筋は骨格筋と同じ横紋筋に属するが、骨格筋と異なり、その運動はわれわれの意志とは独立しており(不随意)、この点で平滑筋に近い性質をもっている。


 光学顕微鏡で見ると、心筋繊維が網目状につながっており、横紋筋特有の縞模様が見られ、またところどころに光輝線もしくは介在板と呼ばれる横線がある。心筋は横紋を有する不随意筋。


 各細胞が分岐して相互に網状につながっている点が特徴で、これらのつながり部分を介在板( intercalated disk )という。この部分の電気抵抗は極めて低く、活動電位は極めて容易に伝導する。したがって洞房結節のペースメーカー細胞で発生した活動電位は短時間のうちに心臓を形成しているすべての心筋細胞に伝わる。



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参考 サイエンスポータル: 心筋に秘められた再生能力を発見

呼吸と循環 2015年 7月号 特集 肥大型心筋症の基礎と臨床
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2017-05-20(Sat)
 

なぜ赤い?なぜ凍らない?南極を流れる不気味な「血の滝」、レーダー調査で解明!正体は中新世の海水

 南極を流れる不気味な「血の滝」


 地球上にはまだ分かっていない謎が多数存在する。南極にある「血の滝」もその一つ。なぜそんな色をしているのか、なぜ凍らずに水が流れ続けるのかは、これまで謎とされてきた。


 血の滝は、南極大陸(東南極)のヴィクトリアランドに存在する、鉄分を豊富に含んだ塩水が氷河の上を流れている。その氷河の先端部にある、瀑布である。この滝は、オーストラリアの地質学者トーマス・グリフィス・テイラーによって発見された。


 血の滝は、テイラー氷河の突端部に位置し、ヴィクトリアランドのマクマードドライバレーにある西Bonney湖へと注いでいる。ただし、名称こそ血の滝だが、当然ながら血の滝を流れているのは血液ではない。実際に流れているのは、鉄分を豊富に含んだ海水よりも塩分濃度の高い塩水である。この鉄分に富んだ塩水は、血の滝の上流数kmに渡ってテイラー氷河に点在する小さな亀裂から湧出していて、それが合流して血の滝となっている。



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参考 National Geographic news: 南極を流れる不気味な「血の滝」謎を解明

ドラえもん科学ワールド 南極の不思議 (ビッグ・コロタン)
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太古の海の記憶―オストラコーダの自然史 (Natural History)
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東京大学出版会

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2017-05-19(Fri)
 
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