第20回天文宇宙検定1級の問題から、
この問題は天体写真を撮っている方だったら、普通は楽勝でしょう､､､
CCDと書いてあるところが一時代前の大学の先生が作問しているので、「らしい」わけですが、これはCMOSに置き換えても変わりません。
ダークは同じ時間をかけて撮影しているわけなので、写真1回当たり同じノイズが出ているはずなので、「生データからダークを引く」わけです。
フラットについては1回あたりの撮影時間は私の場合は感覚で、こんなものかなという時間で撮影します,,,だから得られたフラット画像はあくまでも「相対的な」ものになります。ですから「引いてはダメ」なわけです。
「フラットで割る」という計算が実際にどう行われるかわかりませんが、答えは②ですよね,,,私は①にしてしまいました。
この問題はね,,,深掘りしなかったのがだめでしたね。
宇宙服の内圧が低いということは知識として持っていました。
またNASAの宇宙服が内圧0.3でロシアのものが0.4ということも。
NASAの方がより低い気圧にするために順応時間が余計にかかるということも。
「なぜ0.3-0.4に内圧を下げなければならないのか」を知ろうとしなかったのが敗因。
ちょっと調べれば実に簡単、明快です。
宇宙船外に出ると気圧ゼロです。対して船内は1気圧なので、宇宙服は膨れます。
もちろん、膨れるといってもある程度のところで収まるわけですが、宇宙服の強度とか柔軟性を考えると、宇宙服内外の圧力差は少ない方がいいわけです。
逆に内圧が高いと宇宙服はぷっくりと膨張して可動部を拘束します。足とか腕の関節部分が膨れてしまうと可動範囲が狭まり動きづらくなるわけです。
ということで正解は④
今回改めて宇宙服について勉強し直すと、
・宇宙服内部は純酸素である
・宇宙飛行士は体の中から窒素を追い出すためにエアロバイク等で運動し、
純酸素を吸い込みながら窒素を追い出す作業をする
,,,結局潜水病を防ぐためなんですけども
いずれにしても一通り勉強し直します。
これは「記念すべき私が天文学を学ぼうとした件」です。
Hα線によってHⅡ領域が赤く見えるのはわかるがなぜ連続的に赤く光るのか？
というのが私の頭の中にあった問いで結局これがわかるまで1年半ほどかかりました
問題文には「単位時間当たりの遷移確率」とあり、単位は「/秒」です。
①～④は結局、1秒あたり「何回遷移するか」ということになります。
実際には一つの電子あたりになるので、何秒間高い準位に電子は留まるのか？ということであり、答えは③で10のマイナス8乗秒しか高い準位に留まらないということのようです。
紫外線が水素原子にぶつかり、電子が高いエネルギー準位に遷移したとして、10のマイナス8乗秒後には元の低い準位に戻るということになります。
この10のマイナス8乗秒間でHαが発せられるわけです。
紫外線は連続的にHⅡ水素雲に照射され、エネルギー準位間の遷移は非常に短い時間で元の状態に戻るので、結局、ほぼ連続的にHαが発生し、輝線星雲は赤くあり続ける,,,ということのようです。
ベラルービンについては調べたんですけどね、新しい天文台には新し望遠鏡が入るという基本的なことを失念していました。
作問者としては、絵空事を並べたくないようで、①～④は有名望遠鏡のスペックであり、この中で「満月45個分」の画角となる②がシモニー・サーベイ望遠鏡の能力になります。確かに満月45個分という記事は読んだ記憶があります
①はすばる望遠鏡のHSC （Hyper Suprime-Cam）
③は木曽観測所シュミットカメラの広視野動画観測システム
「Tomo-e gozen（トモエゴゼン）」
④はESO（ヨーロッパ南天天文台）のVLTの赤外線カメラ「HAWK-I」