Giant atomic nuclei, only a few kilometers in diameter,

数キロメートルほどの巨大な原子核の集まりであるが

but as massive as stars.

恒星と同じほどの質量を持つ

And they owe their existence to the death of something majestic.

そして、中性子星は非常に壮大な存在の死によって誕生する

[Intro music]

恒星は繊細なバランスによって存在する

Stars exist because of a fragile balance.

数万、数億、数兆トンの灼熱のプラズマが

The mass of millions of billions of trillions of tons of hot plasma

重力によって内側に引っ張られ

are being pulled inwards by gravity,

膨大な力で物質を圧縮し、核融合が起きることで

and squeeze material together with so much force that nuclei fuse

水素が融合してヘリウムとなる

Hydrogen fuses into helium.

これが重力を押し返して外に出ようとするエネルギーを解放する

This releases energy which pushes against gravity and tries to escape.

このバランスが続く限り、恒星は輝きながら安定することができる

As long as this balance exists, stars are pretty stable.

最終的に、中心部の水素は全て核融合により燃焼し尽くす

Eventually, the hydrogen will be exhausted.

その後、私たちの太陽のような中規模の恒星は、巨星という段階を経て、

Medium stars, like our Sun, go through a giant phase,

ヘリウム、炭素、酸素といった元素を生成しては燃焼することを繰り返し

where they burn helium into carbon and oxygen

最終的には白色矮星になる

before they eventually turn into white dwarfs.

しかし、私たちの太陽の何倍もの質量を持つ星は

But in stars many times the mass of our Sun,

ヘリウムが燃焼し終えたところで、興味深い状況になる

things get interesting when the helium is exhausted.

しばらくして圧力と放射線のバランスが崩れて、

For a moment, the balance of pressure and radiation tips,

重力が勝ち、恒星は以前よりも強く押しつぶされる

and gravity wins, squeezing the star tighter than before.

恒星のコアは一気に活発に燃え上がり

The core burns hotter and faster,

恒星の外側の層は何百倍も膨張し、

while the outer layers of the star swell by hundreds of times,

より重い元素を融合し続ける

fusing heavier and heavier elements.

炭素は数百年でネオンに、

Carbon burns to neon in centuries,

1年でネオンが酸素になり、

neon to oxygen in a year,

数ヶ月で酸素がシリコンになり、

oxygen to silicon in months,

そして一日でシリコンから鉄へ

and silicon to iron in a day.

そして...

And then…

...死だ

…death.

鉄は核融合の燃え殻だ

Iron is nuclear ash.

鉄は放射するエネルギーがなく、これ以上融合することはない

It has no energy to give and cannot be fused.

融合が突然停止し、バランスが崩れてゆく

The fusion suddenly stops, and the balance ends.

核融合による外側への反発がなくなり

Without the outward pressure from fusion,

鉄のコアは強大な重力によって押しつぶされる

the core is crushed by the enormous weight of the star above it.

次に起こるのは...非常に素晴らしく、また恐ろしいことである

What happens now is awesome and scary.

電子や陽子などの粒子は、互いに反発している

Particles, like electrons and protons, really don't want to be near each other.

しかし、重力による崩壊の圧力はとても大きく、

But the pressure of the collapsing star is so great

電子と陽子が融合して中性子に変わり、

that electrons and protons fuse into neutrons,

その後、中性子は原子核の中で互いに強く圧縮される

which then get squeezed together as tightly as in atomic nuclei.

地球ほどの大きさの鉄球が、純粋な原子核物質のボールとなり、

An iron ball, the size of the Earth,

１つの町ほどの大きさにまで縮むことになる

is squeezed into a ball of pure nuclear matter, the size of a city.

しかし、コアだけではない。恒星全体が崩壊し、

But not just the core; The whole star implodes,

重力によって外層は光速の25%の速度で一気に収縮する

gravity pulling the outer layers in at 25% the speed of light.

この内側への力は中心の鉄により跳ね返り、

This implosion bounces off the iron core,

外向きに爆発する衝撃波を生成し

producing a shock wave that explodes outwards

星の残骸を宇宙へ放出する

and catapults the rest of the star into space.

これが"超新星爆発"と呼ばれるもので

This is what we call a supernova explosion, and it will outshine entire galaxies.

その光は銀河まるごとを照らすほど

What remains of the star is now a neutron star.

そして、星のコアの残りが中性子星となる

Its mass is around a million times the mass of the Earth

その質量は地球の質量の100万倍ほどだが

but compressed to an object about 25 kilometers wide.

幅約25キロメートルの大きさにまで圧縮されている

It's so dense that the mass of all living humans

その密度は非常に高く、地球上すべての人間を

would fit into one cubic centimeter of neutron star matter.

1立方センチメートルに収めたものと同じだ

That's roughly a billion tons

およそ10億トンの重さが

in a space the size of a sugar cube.

大きさにして、角砂糖１つ

Put another way, that's Mount Everest in a cup of coffee.

別の言い方をすれば、エベレスト山がコーヒーカップに収まるほど

From the outside, a neutron star is unbelievably extreme.

我々からしたら、中性子星は信じられないほど極端な存在だ

Its gravity is the strongest, outside black holes,

その重力は宇宙最強クラスで、

and, if it were any denser, it would become one.

少しでも密度が高ければ、ブラックホールになる

Light is bent around it,

光は捻じ曲げられ、

meaning you can see the front and parts of the back.

星の前面と、その後ろにあるものの一部まで見ることができる

Their surfaces reach 1,000,000 degrees Celsius, compared to a measly 6,000 degrees for our Sun.

その表面は100万℃に達する。なお太陽はわずか6,000℃だ

Okay, let's look inside a neutron star.

さあ、中性子星の内部を見てみよう

Although these giant atomic nuclei are stars,

これらの巨大な原子核の集まりは恒星だが、

in many ways, they're also like planets,

多くの点で、それらの構造は惑星によく似ていて

with solid crusts over a liquid core.

固体の地殻が液体のコアを包む

The crust is extremely hard.

地殻は非常に硬く

The outermost layers are made of iron left over from the supernova,

最外層は超新星から残された鉄でできている

squeezed together in a crystal lattice,

結晶格子の中に閉じ込められ

with a sea of electrons flowing through them.

電子の海がそれらの間を縫ってゆく

Going deeper, gravity squeezes nuclei closer together.

深くなるにつれ、重力は原子核をより強く押し付ける

We find fewer and fewer protons, as most merge to neutrons.

ほとんどが中性子に融合するため、陽子の数はますます少なくなっていき

Until we reach the base of the crust.

ついに地殻の底に達する

Here, nuclei are squeezed together so hard

ここでは、原子核が非常に強く押され

that they start to touch.

お互いにやがて触れ合う

Protons and neutrons rearrange,

陽子と中性子が並び替えられ、

making long cylinders or sheets,

長い筒や板状になって

enormous nuclei with millions of protons and neutrons

数百万の陽子と中性子でできた巨大な核が集まって

shaped like spaghetti and lasagna,

スパゲッティかラザニアのような形を作る

which physicists call nuclear pasta.

これらは物理学者によって「核パスタ」とよばれる

Nuclear pasta is so dense that it may be the strongest material in the universe,

核パスタは密度が非常に高いため、宇宙で最も硬い物質である可能性がある

basically unbreakable.

基本的に破壊は不可能だ

Lumps of pasta inside a neutron star

中性子星内部のパスタの塊は

can even make mountains

山を形成することもあるが

at most a few centimeters high,

わずか数センチの高さでも

but many times as massive as the Himalayas.

ヒマラヤ山脈の何倍もの質量がある

Eventually, beneath the pasta, we reach the core.

最終的に、パスタの下、星のコアにたどり着く

We're not really sure what the properties of matter are when they're squeezed this hard.

このように強く押された物質の性質がどんなものかはまだ不明だが

Protons and neutrons might dissolve into an ocean of quarks,

陽子と中性子は、クォークの状態で海のように一体となっている可能性があり、

a so-called quark-gluon plasma.

それは"クォーク・グルーオン・プラズマ"と呼ばれる

Some of those quarks might turn into strange quarks,

これらのクォークの一部は、ストレンジクォークに変わる可能性があり、

making a sort of strange matter, with properties so extreme,

"ストレンジ物質"となる可能性があるが

that we made a whole video about it.

それについては別の動画にて解説している

Or, maybe they just stay protons and neutrons.

または、陽子と中性子のままでいるかもしれない

No one knows for sure, and that's why we do science.

答えはまだ誰もわからない。だからみんな科学で解き明かそうとしている

That's all pretty heavy stuff, literally, so let's go back out into space.

その話は文字通り非常に"重い"ものなので、話を戻そう

When neutron stars first collapse,

中性子星が崩壊すると、

they begin to spin very, very fast, like a ballerina pulling her arms in.

バレリーナが腕を引いた時みたいに、非常に速く回転を始める

Neutron stars are celestial ballerinas, spinning many times per second.

中性子星は天体のバレリーナで、毎秒何回転もする

This creates pulses

この回転がパルスを生み出す

because their magnetic field creates a beam of radio waves,

なぜなら、中性子星の磁場が電波ビームをつくり出すからだ

which passes every time they spin.

そして、中性子星が回転するたびに電波ビームが通り過ぎる

These radio pulsars are the best-known type of neutron star.

これらの電波パルサーは、最もよく知られているタイプの中性子星で

About 2,000 are known of in the Milky Way.

天の川銀河では約2,000個のこのような中性子星が確認されている

These magnetic fields are the strongest in the universe,

これらの磁場は宇宙で最も強く

a quadrillion times stronger than Earth's after they're born.

地球の1000兆倍もの強さだ

They're called magnetars until they calm down a little.

少し回転が落ち着くまでは、それらは「帯磁星」と呼ばれる

But the absolute best kind of neutron stars are friends with other neutron stars.

しかし、完全に最高な種類の中性子星は、他の中性子星と友達みたいなものだ

By radiating away energy as gravitational waves, ripples in spacetime, their orbits can decay,

時空のさざ波である重力波としてエネルギーを放射することによって、それらの中性子星の軌道は崩壊する

and they can crash into and kill each other in a kilonova explosion that spews out a lot of their guts.

"キロノヴァ" 爆発によって、中性子星は互いに衝突して殺し合い、その中身を大量に宇宙に吐き出す

When they do, the conditions become so extreme

こうなると、星の状態はとても極端になり

that, for a moment, heavy nuclei are made again.

一瞬にして、重い原子核が再び作られることになる

It's not fusion putting nuclei together this time,

今度は、核同士をを結ぶのは核融合ではない

but heavy neutron-rich matter falling apart and reassembling.

中性子を多く含む重い物質がばらばらになり、再び組み立てられる

Only very recently,

ごく最近になって、

we've learned that this is probably the origin of most of the heavy elements in the universe,

これはおそらく宇宙のほとんどの重い元素の起源であることが分かってきた

like gold, uranium, and platinum, and dozens more.

金、ウラン、プラチナなど、さらに数十種類。

So there now two neutron stars collapse and become a black hole, dying yet again.

そして、2つの中性子星が崩壊してブラックホールになり、再び死を迎える

Not only do stars have to die to create elements, they have to die twice.

星々は元素を生み出すために１度だけでなく、２度死ななければならない

Over millions of years, these atoms will mix back into the galaxy,

数百万年にわたって、これらの原子は再び銀河へ帰り

but some of them end up in a cloud, which gravity pulls together to form stars and planets, repeating the cycle.

その原子のうちいくつかは最終的に雲になって、重力がその雲を集め、恒星や惑星を形成し、そのサイクルを繰り返す

Our solar system is one example,

私たちの太陽系はその一例で

and the remains of those neutron stars that came before us are all around us.

私たちが現れる前に存在した中性子星の残骸が、実は私たちの周りに溢れている

Our entire technological modern world was built out of the elements neutron stars made in eons past,

テクノロジーが溢れた現代社会は、何億年もの前の中性子星によって作られた物質から構築されているのだ

sending these atoms on a thirteen-billion-year journey to come together and make us and our world.

これらの原子がまた、130億年を旅し、私たちと私たちの世界を作り上げてゆく

And that's pretty cool.

それってとってもクールなことだと思う

Until then, we can look at them on paper.

ところで、宇宙開拓の時代が来るまでは、紙の上で夢を想像しませんか?

The 12,020 Human Space Era Calendar has arrived.

12020年人類宇宙時代のカレンダーを発売しています

You can order it now until we sell out,

今すぐ注文できますが、

and then never again.

売り切れ御免なのでご注意を

Visit the cloudy cities of Venus,

金星の雲の街を訪れ、

Dyson swarm assembly on Mercury,

水星のダイソン基地を組み立てたり、

and cross the borders of our Solar System.

そして太陽系の境界を越えましょう

Shipping from the US,

配送は米国と

and from Europe for the first time,

ヨーロッパからですが

but we deliver to every country all over the world.

世界中のどこの国へでも届けます

You could also get a plushie or hoodie or poster.

ぬいぐるみやパーカー、ポスターを入手することもできます

We have some sweet deals for you.

視聴者のあなた方へ素敵な商品を用意しています

Get it for Christmas for your friends, families, and kids,

あなたの友達、家族や子供へクリスマスプレゼントにいかがでしょうか

or to distract yourself from the fact that there are

または、あなたが今見上げる星空の中に...

100 billion billion Earth-like planets in the habitable zone of Sun-like stars in the observable universe…

おおよそ100×10億×10億個もの、地球のように生命を育める惑星があるのに..

…and you will never visit any of them.

地球以外のそのような星を訪れたことがない

The last few years, we've sold them all,

...なんていう現実から気をそらすために。

so no rush, but the clock is ticking.

過去数年、カレンダーはすべて売り切れました

Getting stuff from our shop is one of the best ways to support Kurzgesagt.

急かすつもりはありませんが、いつ売り切れるか分かりませんよ

Because of you, we can keep this channel free for everyone,

当店からものを入手することは、私たちをサポートする最善の方法の1つです

and make more beautiful things.

サポートしてくださるあなたのおかげで、私たちはこのチャンネルをすべての人に無料で提供できます

A happy interstellar year 12,020.

そしてまた多くの素晴らしい動画を作っていけます

[Outro music]

良いお年を。12020年宇宙時代を夢見て