◎誤解の源はこれ
今、JAXAというかテキスト外の知識をどこに求めるかということを見直し中。
この記事は直近の試験問題から。
うっすらとした記憶だと、「天文時事」の内容をどうやって捕捉していくかということを模索中だったころであり、見つけたのがAstroarts記事の下記記事
記事の見出し部分を見ると、「超新星残骸の鉄が100億度に達している」という問題文の答えそのものが書かれていて、
・Astroarts記事はちゃんと読んでいかなければならない
・XRISMなどの最新観測機器の報文も追いかけるべき
,,,と思い込んだわけです。
今、冷静になって考えると、確かに上掲問題はXRISMのファーストライトの記事から取られた問題であること自体は間違いありませんが、では、「この問題はXRISMの記事がなければ解けない問題なのか？」という疑義。
テキストを勉強をしていくと、以下程度のことは基本知識になります。
・超新星爆発は宇宙最強の現象である
・60億度以上を「相対論的プラズマ状態」といって、領域の最大は1000億度
(もちろん、宇宙誕生時は別です）
この2点が知識として入っていれば、選択肢①は温度低すぎ、③と④は温度高すぎ
と判断できるわけです,,,
実はテキストの中には超新星爆発の温度については数値が示されていません。
実際に爆発の瞬間は観測出来ていませんし、温度の定義も実はいろいろあり、今回の場合のようにXRISMでは100億度だったというのが正解なんだとは思います。
今後ともAstroarts記事や、XRISMやアルマ、すばるの報文に目を通しはしていくのですが、新しい知識を得るというよりは、テキストの知識を確認するという程度でよいと思ったところ。
◎赤道地平視差
やはりテキストを読み飛ばしているのだなあと深く反省した件。
視差を求めるには「基線」が必要で、大どころはパーセク(pc)で、年周視差の逆数がpcであり、この時の基線は地球の軌道半径（太陽までの距離）になります。
他方、地球半径を基線とする視差は「赤道地平視差」と呼ばれるもの。
歴史的に見ると、年周視差を初めて観測できたのは、1838年にはくちょう座61番星の年周視差が0.314秒。逆に言えば恒星の動きについてのはっきりとした数値は1838年まで観測できなかったわけです。
ただし天体の動きは暦を作るうえで大切なデータなので、古来天文学者は惑星や月の動きを測るために、赤道地平視差を用いていたようで、現代でも国立天文台などが作成する「暦象年表」などの天体暦において、惑星や月の正確な位置を予測・掲載するための基礎データとして利用されれているようです。
実際のことを言えば、試験に出て来るのは年周視差なのですが、テキストには「赤道地平視差」の記述はあり「主に惑星や彗星の距離を表す代わりに用いられる」とあり、この辺は押さえておくべき知識なんでしょう,,,
◎分光視差
これも今まで読み飛ばしていたもの。
この際、知識の整理
こういうふうに整理すると、「なんだこんなことか」と。
◎相場観が通じないことも
これは前回11月に私が受けた2級の試験問題。これ間違えたもの。。。
実は便法というか相場感というか、2級はそれで乗り切ろうとしていました。
たかだか100ページちょっと、しかも文章も少ない。数字のところは覚えてしまえ
2級のテキストには、「太陽質量の0.6倍で800億年 2倍で14億年、3倍で4.5億年、5倍で1.2億年、8倍で4300万年、12倍で2000万年」とあります。
星の寿命計算は2級の定番なので、いちいち計算するより覚えてしまった方が楽だと思ったわけです。,,,ということで太陽質量の5倍なら1.2億年？ 選択肢にない。
これひどいでしょ。
結論から言うと、問題文にある「光度が質量の3.5乗に比例する」とありますが、これって明確に定まっていないようです。恒星質量に依存する式のようで、1級テキストを読むと、3乗もあれば5乗もあるようです。
作問者の趣旨としては3.5乗とすると、計算の過程で10の0.5乗の計算が出てきて、それをやらせたかったようです。
要は、光度から星の寿命を求める計算手順が分かっていないと解けない問題でした
一応は反省しており、今ではちゃんと計算手順を理解して解くようにしていますけども,,,
◎対流圏は高さ10㎞まで
昔、2週間に一度くらいは国内出張で飛行機に乗っていたのですが、当時は飛行機が上空に上がると機長さんからお話があって、当機は3万3千フィートを順調に飛行中,,,といっていたような気がします。3万3千フィート,,,高さ10㎞ですね。
テキストには惑星の大気構造という節があって、地球の場合は、対流圏が「0～10㎞」、成層圏が「10～50km」、中間圏が「50～90km」、熱圏が「90～数百㎞」,,,と。
ということは飛行機は対流圏を避けて成層圏を飛んでいるんですね。
昔の微かな記憶が確認できました
◎ニッケル56⇒コバルト56⇒鉄56への崩壊
超新星爆発の時の主要なエネルギー源として、半減期6日のニッケル56⇒コバルト56の崩壊があり、続いて半減期77日のコバルト56⇒鉄56への崩壊があるとされていて、実際にどうなっているのかを表にしたもの。
表の左側が変化手順で、表の右側がそれぞれの元素の安定した形。
質量数は56で各崩壊過程で一定で、陽子数が一つづつ減り、中性子が一つづつ増えるので、元素名はニッケルからコバルト、鉄と変わっていき、最後に安定の鉄56になるという流れがよくわかります。
各反応段階で、陽子が一つ減るので陽電子が出てきて、この陽子が中性子に変わるという反応。ニュートリノも出ますがこれはそのままどこかへ,,,
陽電子は不安定なので手近な電子と対消滅してガンマ線が生じる,,,
電子（または陽電子）の静止質量は約 511keVで、2つ分の質量が消えるため、合計で1022 約 keV のエネルギーがガンマ線として発生するということなんですね、なるほど。
テキストにはコバルトから鉄までの流れは書いてあるだけ。
実際にどうなっているかが、分かりました。