超新星爆発が、地球に生命をもたらした！？

重い恒星は爆発する

太陽の10倍以上も重たく、太陽のように核融合反応で自ら燃える星（恒星）は、歳を取ると縮みます。核融合反応が進むと、最終的に中心部が鉄になり、その外がシリコン、酸素、一番外側が水素とミルフィーユ状に重なって発熱が止みます。やがて重力が不安定になり急速に縮み、なんらかのメカニズムで、中心部に中性子星やブラックホールを残して大爆発します。これが超新星爆発です。藤原定家の『明月記』にも記載がある、人類と長い付き合いがある天体現象です。

宇宙の観測

月は、肉眼や望遠鏡で観察できます。しかし地上から見える光は、せいぜい可視光線です。パラボラアンテナは電波をとらえて集め、星に関するデータを取ります。一方でニュートリノや重力波といった、宇宙からやってくる現象を観測する方法もあります。ニュートリノの観測装置で有名なのが、岐阜県飛騨市のスーパーカミオカンデです。巨大なタンクに大量の水を張り、そこへ宇宙からのニュートリノが飛び込んで光を発する現象を観測します。重力波とは、アインシュタインの一般相対性理論に基づく、質量を持った物体が引き起こす時空の歪みの波動です。観測した超新星のコンピューターシミュレーションを使った計算に、重力波やニュートリノの観測で得たデータや知見を加えた研究で、従来の理論の検証はもちろん、従来の理論を覆す新発見が期待されています。

われは星の子

超新星爆発現象は、世界的にも盛んに研究されています。なぜなら、超新星爆発が地球に生命をもたらしたと考えられているからです。爆発によって宇宙空間にまき散らされ、そこから誕生した物質に炭素があります。宇宙空間から地球にもたらされた炭素は、やがてアメーバ状の生命体を構成し、それが長い年月をかけて現在の生命の発展につながりました。炭素をはじめとする元素は、地球上の生物に欠かせない構成元素です。そう考えると、われわれはみな「星の子」であると言えます。超新星爆発を研究することは、生命の起源を理解するうえで大変重要なのです。

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先生情報 / 大学情報

福岡大学理学部物理科学科教授固武慶先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

理論物理学、宇宙・天体物理学

先生が目指すSDGs

メッセージ

現代はインターネットですぐに情報が取れてしまう、大変便利な時代です。だからこそ、自分の頭で考え、自分の言葉で論理的に考え、答えを導き出せる人になって欲しいです。世間で言われていることを鵜呑みにしただけでは、新しい世界を創り出すことはできません。
例えば「宇宙の開始にビッグバンが起こったことを、知識として知っている。では、なぜ人類は、ビッグバンという宇宙の大爆発現象を考えなければならないのか」と問うた先生がいます。このような問いに対する結論を、自分自身で考え、答えを導き出せる人になって欲しいです。

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福岡大学は、9学部31学科、在学生2万人を有する総合大学です。多くの学生や教職員が行き交う広大なキャンパスは福岡市の南西部に位置し、都心部との交通の便もよく、活気に満ちあふれています。「ワンキャンパス」に全学部が集結しており、総合大学の魅力を生かし、学問・研究および課外活動などにおいて学部間の交流が盛んに行われ、文系・理系だけにとどまらない幅広く多様な視野と知識を得ることが可能な大学です。また、創立から90周年で輩出した卒業生総数は28万人を超え、あらゆる分野で力を発揮しています。