銀河と銀河も衝突します！

銀河は、星や、星の材料になるガスやちりなどがたくさん集まっている天体です。
銀河どうしが近づくと、銀河それぞれが持つ「重力」という力で引きつけあい、銀河の形が変わったり、衝突して１つの銀河に合体したりすることがあります。銀河どうしが衝突すると、銀河内のガスやちりどうしが衝突し合い、そこで新しい星がたくさんつくられます。
銀河の衝突は珍しいことではありません。しかし、銀河どうしがぶつかっても、星どうしが衝突し合うことはほぼありません。銀河は宇宙の中でも比較的星が集まっている場所ではありますが、それでも銀河内の星と星の距離はとてもはなれているからです。
私たちが住む天の川銀河もおよそ40億年後、おとなりのアンドロメダ銀河と衝突して合体し、１つの銀河になると考えられています。

該当図書なし
星や宇宙については、日々新しい考えや研究結果が発表されています。そのため、本に書かれている情報はもうすでに古いものになっていることがよくあります。
宇宙のことを調べるときは、本だけでなく、インターネットを使って、どの情報が一番正しいのか、現在どこまでわかっているのかを知ることが大切です。

〇NASA Hubble Telescope Feature

“NASA's Hubble Shows Milky Way is Destined for Head-On Collision”

https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/milky-way-collide.html

天の川銀河とアンドロメダ銀河の衝突についての、最新の研究です。文を読む必要はありません。２つの銀河がこれからどのようになっていくのか、CGで見ることができます。

これは、銀河どうしの衝突について、「こうではないか？」と考えられているひとつの例です。宇宙にはまだ私たちが知らないことがたくさんあり、毎日といっていいほど、新しい発見や考えが発表されます。宇宙や星について調べるときは、どの情報が正しいのか、そして、どれが一番新しい情報なのか、に注目して調べものをしてみましょう。

©NASA

「考え = 知識」として考えてみます。知識は、重さや大きさなどのような具体的な量で表すことができていません。ですから、『考え』にエネルギーがあるかどうかを数字を使って表すこともできません。

では、「考え」を得るために考えているときは、何にエネルギーを使っているのでしょう。

考える活動は私たちの脳で行われます。脳の中では神経細胞同士がシナプスという部分を介して繋がってネットワークをつくり、電気信号のやり取りをしています。何も考えていないと思っているときでもやり取りは行われています。

考えるとき、神経細胞はシナプスを増やしたり大きさを変えたりして新しいネットワークをつくろうとします。反対に、シナプスが小さくなったり無くなったりしてネットワークが無くなることもあります。シナプスが増えたり大きくなったり小さくなったりすることを「シナプスの可塑性(かそせい)」といいます。このように、ものごとを考えたり覚えていたりするにはシナプスの形を変えたり電気信号のやりとりをしたりするのですが、そのためにエネルギーが使われます。

人間の脳は、人間が1日に消費するエネルギーの20％にあたる約400キロカロリーを使うといわれています。大人の脳の重さは体重の2％ほどしかないため、脳だけで多くのエネルギーを使っていることになります。ちなみに、400キロカロリーは20℃の水5Lを100℃まで温めるのに必要なエネルギーです。

これだけのエネルギーを使う脳ですが、実はそのエネルギー源になるのはブドウ糖という物質だけです。他の臓器は脂肪やタンパク質もエネルギー源として利用できますが、脳はブドウ糖しかエネルギー源にしません。ブドウ糖は、お米やパン、砂糖などを食べると取ることができます。

「エネルギーと情報との関係について」林 大雅, 林 佐千男, 田中 敏幸

情報システム学会 第5回全国大会・研究発表大会 論文集

「WIRED 「脳とは「記憶そのもの」だった──「記憶のメカニズム」の詳細が明らかに」」

(https://wired.jp/2017/08/12/your-brain-is-memories/)

「東洋大学 「医学博士に聞く、記憶力・学習力アップに影響する脳機能「シナプス可塑性」とは？」」

(https://www.toyo.ac.jp/link-toyo/life/synapticplasticity/)

イオンエンジン1台あたりの最大推力は、10mN(ミリニュートン)です。この推力は、キッチンばかりに向かって息を吹きかけ、はかりの表示が1gになるときの息の強さと同じです。はやぶさ2は同時に3台のエンジンを動かせるので、最大で3g分の息の力を出すのと同等の推力を得られます。

はかりに息を吹きかけるとわかると思いますが、地球上で前に進むのは難しそうです。
※宇宙空間は重力や空気の抵抗がないので、イオンエンジンのように小さな力でも、時間をかければ高速で動かすことができます。

       【もっと詳しく！】

ことばの解説
・イオンエンジンのパワー(推進力)：持っているガスをどのくらいの「量」と「速さ」で噴くか、量と速さのかけ算で決まります。
・N(ニュートン)：力の単位です。質量1kgの物体に、1m/s2の加速度を与える「力」を指しています。
・加速度：物体が1秒経つごとにどれだけ進めるかというスピードの変化を表します。例えば1m/s2の場合、スタート後1秒で秒速1m、2秒後には秒速2m、3秒後には…となります。速度が上がっていく分、時間が経てば経つほど1秒あたりに進める距離はのびていくので、実際に進んでいる距離もそれに合わせてどんどん長くなるのです。

計算してみよう！
はやぶさ2の質量は600kgです。また、はやぶさ2は3台のイオンエンジンで加速します。600kgの物体をエンジン3台で動かす、これを200kgの物体をエンジン1台で動かすと考えましょう。エンジンの最大推力は10mNです。加速度は1/20mm/s2＝0.05mm/s2となります。
動き始めたばかりの時にはとてもゆっくりなスピードに思えますが、イオンエンジンを噴射し続けると、1年後(31,356,000秒後)には1600m/s2まで加速度は上がっています。1秒間に1.6kmも進むスピードです(これを時速にすると5,760km/h)
一見弱い力に思えるイオンエンジンも、ずっと噴射し続けることで速さと距離をかせぎ、広い宇宙空間を進みます。継続は力なり、なのです！

「はやぶさ2のすべて」ミッション&メカニカル編(誠文堂新光社) 吉川真 監修

・ファン！ファン！JAXA！ 「「はやぶさ2」主な機器 電気推進系(イオンエンジン)」

(https://fanfun.jaxa.jp/countdown/hayabusa2/instruments.html)

・はまぎんキッズ・サイエンスYouTubeトークイベントVol.7 「はやぶさ2の現場から」第5回「驚異の旅路を支えつづけて～イオンエンジン～」

(https://www.youtube.com/watch?v=LfFffl93OB0)

　空でキラキラ光って見える星は、ほとんどの場合が「恒星」という種類の星です。
　恒星は、みずから光り輝いている星です。ほとんどが水素というガスでできており、水素どうしが反応して大きなエネルギーが生まれています（これを核融合反応といいます）。星座をかたちづくる星や太陽が、恒星にあたります。

　でも恒星は、星そのものが明るくなったり暗くなったり、キラキラまたたくわけではありません。空で星がキラキラして見えるのは、地球の大気が原因です。大気は何段もの層になっていて、気温変化など様々な原因で揺れ動いています。星の光は、揺れ動く大気の中で色々な方向に何度も曲げられながら、地上に届きます。だから、星の像も揺れて、地上から星がキラキラまたたくように見えるのです。

　火星や木星、土星など、惑星も夜空に光って見えますが、恒星ほどキラキラまたたいて見えません。これは、惑星が恒星よりも「地球から距離が近い」、つまり、「恒星より大きく見えている」ことが理由です。もちろん惑星の光も、大気によって何度も曲げられています。でも、小さな点で見えている恒星よりも、私たちの目には安定して見えるのです。

「星　なにでできている」と検索すると、「星を作っている物質」が、
「星　キラキラ　なぜ」と検索すると、「星がキラキラして見える理由」が分かるページがたくさん出てきます。

参考ページ

　宇宙の色について、イメリアさんは青いイメージを持っていらっしゃるみたいですね。私は黒いイメージだったので、宇宙の色は何色なのかを調べてみることにしました。
　「宇宙」と一言でいっても、星や銀河などの天体が見えている部分と、何もないように見えている部分があります。
　ある論文によると、地球から観測できる範囲にある銀河の光の色を混ぜ合わせるとベージュ色（コズミック・ラテという名前がついています）になるようです。
　何もないように見えている部分は光が目に届かないので黒に見えます。

       【もっと詳しく！】

　人間の目の中には、赤・青・緑の光を感じる細胞があります。これらの細胞が反応することで私たちはすべての色を区別することができます。この３色を同じ割合で混ぜると白く見えます。
　一見白く見える光も、プリズムなどに通して色ごとに分けることで、どの色がどれくらい強いのかを知ることができます。
　地球から観測できる20万個の銀河の光を色ごとに分けて、どの色の光がどれくらい地球に届くのかを調べ、再度それらの光の色を混ぜ合わせると、コズミック・ラテの色になるのです。
　もしすべての色の光が同じくらい地球に届けば白になるはずですが、銀河は青よりも赤や緑の光が少し強かったようで、ベージュがかったこの色になるのです。

　ただ、人類が宇宙のことでわかっているのはほんの数パーセントだけで、あとの90％以上のことはほとんどわかっていません。ダークマターやダークエネルギーといわれているもので、それらについてもっと詳しく解明できれば、もっと違う景色が見えるかもしれません。

もとになった論文
https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0110676.pdf

この論文を発表した大学が論文について書いた記事
https://pages.jh.edu/news_info/news/home02/jan02/color.html
上の記事内では青緑と紹介されていますが、実は白の基準点が異なっていたため後からベージュ色だったと訂正されています。↓
https://pages.jh.edu/news_info/news/home02/mar02/color.html

最近NASAのサイト内でこの色のことが紹介されました。
https://apod.nasa.gov/apod/ap201227.html