1701物理及び化学

2021年のペルセウス座流星群は、8月12日早朝 (ハワイ時) に極大を迎えた。今年は極大日から2日も過ぎた13日の午後10時過ぎ (ハワイ時) から、予想以上に多くの流星が流れ始めた。すばる望遠鏡に導入され、試験運用が始まった全天カメラに、１３日の突発現象を含むペルセウス座流星群の様子が捉えられていた。

人工ニューラルネットワークの一種である制限ボルツマンマシンと物理分野で用いられる強力な関数を組み合わせて、スピン間の高度な量子もつれを学習させる手法を構築した。スーパーコンピュータ「富岳」などで、2次元正方格子上のフラストレーションのある量子スピン模型を解析した結果、フラストレーションが強くなる領域において、量子スピン液体相の存在の確証を得た。

星の誕生時にジェットというガスの噴出現象が起こる。何故ジェットが現れるかについて、ジェットの回転を詳細に観測し理論モデルと組み合わせることでジェットの駆動機構とその役割を特定した。

たった１つの周波数に対する時間応答から共鳴周波数を求められる新しい原子分光法「ラビ振動分光」を編み出し、ミュオニウム原子の超微細構造を精密に決定することに成功した。

「流星クラスター」と呼ばれる希有な現象で、流星物質が地球大気に突入する少し前に、何らかの原因で細かい破片に分裂したために発生した、と考えられている。流星体の構造に関する情報をもたらす貴重な現象で、1997年のしし座流星群の際に初めて観測された。その後も、わずか数例しか報告されていない。

太陽系の天体衝突が記録された結晶の原子配列が生成する過程を、世界で初めて実験で計測した。

アルマ望遠鏡を使って、地球から7600光年の距離にあるIRAS 18089-1732と呼ばれる大質量星形成領域を観測し、渦巻き状の磁場構造を発見した。しかし予想に反して、この磁場は、別の基本的な力である「重力」に圧倒されていた。さらに、原始星が重力によってガスを引き付けることで、原始星周囲の磁力線がねじれていることを発見した。

アルマ望遠鏡を用いて、太陽系外惑星の周りにある塵の円盤を初めて明確に検出した。この観測結果は、若い恒星系で月や惑星がどのように形成されるのかという問いに答える重要な成果。

火星表面の「しわ」の形成年代を推定し、37億年前には全球的な大規模な火山活動が停止するほど火星内部が冷やされ、35.5億年前に再開した火山活動が局所的なものにすぎないこと、冷却による惑星の収縮率が35.9~35.5億年前に最も高くなることを明らかにした。