ハッブルが「アンドロメダ銀河は系外にある」とした時に算出した距離は90光年だったわけですが、これを正したのがヴァルター・バーデだということは知っていて、実はバーデも間違えをしていてそれを訂正したのはアラン・サンデージだったということも。

 じゃあどういう経緯で訂正したの?というのがはっきりわからなかったので、ちょっと取りまとめ。

 ちなみに面白いのは、ハッブルの下で働いたのがバーデで、バーデの元で博士論文を書いていたのがアラン・サンデージという関係,,,

 上枠ではバーデが1952年発見とありますが、実際には1942年だったようです。

 ただし世界大戦中であり、バーデはドイツ移民で「敵国人」なのでシコシコと天文台で星を見ることしか許されていなかった時期,,,天文学者としては極楽?であり、天文学者の多くが軍関係の研究をしていたので、戦争が終わって1952年にやっと整理された,,,ということでしょうか。

 銀河系内にセファイドを発見した時の写真乾板。白黒反転しています。

 「VAR!」は「変光星だ!」というハッブルの書き込み。

 

 上枠文中「2の基準の誤差」について、再度確認。

 ハッブルは失意のうちに亡くなったとされています。

 1953年没なのですが、その前年の国際天文連合で、ハッブルの算出した距離に間違いがあったと公になったわけです。

 

 ハッブルの「アンドロメダ銀河は天の川銀河の外にある」という発表はコペルニクスの地動説くらいのパラダイムの大転換だと思うわけです。天の川銀河は数多くある銀河の一つでしかない、宇宙の大きさが天の川銀河から一気に拡大したわけです。しかもその後、宇宙は膨張しているとも明らかにしました。

 

 今の天文学者さんだと、「桁を間違えなければそれでいいんだ」という人がいるくらいなので、考え方の方向をぐっと舵で切り換えたというだけで偉業だと思うのですけどね、、、

 

 ともあれ、セファイドの続き,,,

  

 いわゆるセファイド変光星には、

  ・ケフェウス座δ型(種族Ⅰ) 長周期セファイド 別名「古典セファイド」

  ・おとめ座W型(種族Ⅱ) 長周期セファイド

  ・こと座RR型(種族Ⅱ)  短周期セファイド

  この辺のタイプの名称は変遷があるようです。

 

 この辺りの記載が、1級テキストだとわかりずらい表現なので、ハッブル⇔バーデの話題の中で、セファイド変光星について自分なりに整理できたのは大きな成果。

 

 さらにバーデの指導学生であるサンデージにより宇宙は広がり宇宙の年齢も増えたわけです。もちろんサンデージの提案にも誤差があり、それらを現代の学者さんがたが誤差を減らすべく努力されているところ。

 

 その経緯は以下の通り。

 

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◎フェルミバブル

 フェルミバブルについては前も取りまとめたなと思いつつ,,,

 こうやって何回か繰り返しまとめ直すのでしょう,,,

 

◎ブラックホールの見かけの大きさは?

 この最後の2.6倍という数字はテキストにも出て来るのですが、仕組みがよくわからず、今までは棒暗記状態でした。

 繰り返しになりますけどね,,一応表化されているので。

 ちなみに再確認すると、見かけの大きさとは「遠方の観測者から『真っ暗な穴』として見えるサイズ」のことです。

 文中では1.5倍になっていますが、シュバルツシルト半径+1.5倍で2.6倍になるということなんでしょう,,,四捨五入すると。

 要は黒い孔として見える半径はシュバルツシルト半径の役2.6倍ということ。

 いつものように挨拶代わりに鳥用カメラで

 天頂にあるのでくっきりはっきり。

 これで20時03分,,,ちょっと月面Xが「熟しすぎ」

 

 あとちょっと早く月を撮っていればジャストタイミングだったかも

 経緯台15秒✕30分✕2回をメガ合成、

 それぞれデュオバンドと天文フィルターで撮影したものをメガ合成

 天文スタジオ処理

 天文フィルタを入れたので青ハロが出たんでしょうかね、、、その辺は分析中

 サル顔星雲

 経緯台15秒✕30分✕2回をメガ合成、デュオバンドフィルター、天文スタジオ処理

 手前海賊船もパタヤ湾内で営業中

 うしろの光は強烈なHαを出すイカ釣り漁船

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https://www.mext.go.jp/content/20260225-mxt_uchukai01-000047587_05.pdf

 H3ロケット打ち上げ不具合のレポート

 追加のページのみ拾い読みをして、現時点で衛星下部で破断が起きたらしい原因が一つ明らかになったようです。

 打上げる衛星を支える円錐状の部位(PSS)はハニカム構造で4分割して組み立てられますが、従前のHⅡ-Aではボルトで接合していたものをH3で接着テープで接合する形式に変えたとのこと。

 組み立て済みの次号以降のPSSを打音検査したところ「接合部に浮き」があることが分かったとのこと。そして一部に剥離が確認されたとのこと。

 

 失敗した8号機の検査結果では超音波探傷した記録結果があり、インジケーションと表現されている、最悪欠陥に繋がる事象があったとのこと。ただし超音波探傷はそういう不明確な点を検知して、更なる調査/熟練者判断を行って問題有無を検証するものなので、検査時点では「問題なし」としたとのこと。

 

 このPSS内は打ち上げ時には大気圧に保たれていて、基本的に打ち上げ後宇宙空間でも大気圧のままなので、宇宙空間では外側に膨らむようになっています。

 現時点で明らかに原因となりそうな事象としては、この膨圧により接合部の浮き(接着不足)が広がり、フェアリング開頭時に使用する火工品(小さな爆発を起こして留め金を外す)のショックで一気に接合部が破断して、PSSが衛星を支える強度を失い、座屈したという一連のシナリオができたとのこと

 また成功していた7号機まで同一構造なので、なぜ8号機で破断に至ったのかは今後の懸案とのこと。

 

 もちろんこれは現時点で考えられた一つのシナリオなので、他の芽も確認して最終的な道筋を立てていくのでしょうけども。

 

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 引き続き超新星の話題

 

◎Ⅱ型超新星のⅡ-L型とⅡ-P型について他

 2級と1級試験の違いは様々ありますが、超新星は一山二山その向こうにも山がありました。

 

 漫画にするとこんな感じで、最大光度後にリニア(-L)に落ちるものとプラトー(台地状-P)に先に伸びるパターンがあるということ。

 これは爆発する前に水素外層があればだらだらと光度が伸びるし、水素外層がほとんどなければ、一発光って急速に減光するという程度の理解でよろしいのでしょう。

 これは「細い水素の輝線を示すⅡn型がある」とだけテキストに示されているもの

 いくら読んでもよくわかりませんが,,,。ちょっとゆっくり考えてみます。

 何となくわかるのは上枠に「親星から放出されて周囲に漂っていた濃いガス」とあり、これがセイファート銀河Ⅱ型のように幅広輝線を遮断しているのではないかと思うわけですが、その辺がちょっと,,,

 

 これはテキストには「水素線が時間とともに消えIb型に似たスペクトルへ変化する」とあるもの。超新星では水素スペクトルが見えるか見えないかでⅠ型とⅡ型が分かれるわけですが、このタイプは水素スペクトルが見えるためにⅡ型に分類されたものの、親星の水素がほとんどなかったため、すぐに水素スペクトルが消え、「もともと水素がないとした」Ⅰb型に挙動が似てくるというもの。

 スパッと線引きできるはずもなく、境界近くだとこういうものもあるのでしょう。

 

 極超新星のwikiを取りまとめたもの。冗長な部分を削除してすっきりさせたはずですが、まだわかりづらい。

 テキストでは超新星の項に割り振られていて、ガンマ線バーストの大本として極超新星があるのではないかという説明になっています。

 ちなみにテキストではSLSMとあり、Super Luminous Super NOVA。

 

、、、いずれにしてもこの辺は再度「訪問」かな。

 

◎GCVSカタログ

 1994年までは国際天文連合から補助金を出していたようですが以降停止。

 でるにしてもGCVS~変光星カタログ~旧ソ連などの用語の関連だけ覚えておけばよさそう

 

◎ R CrB型星

 これは「炭素塵の形成により一時的に減光する」とあり、wikiを読む限り結局はまだよくわかっていない星のようで、要点だけをおぼえるんでしょうね。

 

◎新星爆発直後に許容線が現れる理由、なぜ禁制線ではないのか

 この許容線と禁制線は個人的なテーマ。

 特に禁制線がどういうところで見られるかは星雲とか超新星爆発で私個人理解できていないところなので。

 写真を撮られる方はOとかSiとか使われていて、よくご理解されているのでしょうけども、私は理解が足りないので。

 

 ここでは超新星爆発直後には許容線は見えるが禁制線は見えないという理由の整理 

 

 しょぼい取り纏めですが、まだまだ謎は深いなあ、、、

◎恒星大気による連続吸収

・表面温度10000k程度の星(A型星)では水素原子の連続吸収が強い

・表面温度6000k程度の星(G型星)では水素負イオンによる連続吸収が支配的

・4000k以下ぐらいの低温度星では(M型以下)では分子での連続吸収が大きい

 

 実はこれは昨日書いて「やっぱりわからんなあ、、、」と書きさしで止めていたもの

 それと合わせて書くと、この辺が分からなくても「点は取れる」ということ,,,あやふやでも。

 例えばこのスペクトルを並べたもの。

 どこにでも出て来る比較表で、右の赤からオレンジ緑青、、、と。

 多少明るさに差があっても、どういうふうに理屈づけされるの?と。

 あるいは何を見ればよいの?

 どう見てよいものかわからず、ほとんど素通りしていました。

 

 今朝、バラバラだった知識が一つにまとまった感じがしました。

 つらつら考えるに「吸収線とは何か?」を理解していなかったことに尽きます。

 

① 恒星からずっと飛んで宇宙の晴れ上がりまで行くと、宇宙の温度が順次下がってきて誕生38万年前後で3000~4000kまで下がった時点で、暴れ放題だった電子と水素原子核(=陽子)が結合することにより、宇宙内部の粒子数が減って、それまで粒子にボコボコ当たって直進できなかった光子が外に飛び出すことができるようになった,,,となるわけですよね。

 

② 恒星の内部温度は主系列星の場合、水素の核融合反応が起きる1000万度~程度なので、順次恒星中心から表面に熱が伝わってきて、光球表面で「晴れあがる」わけです。

だから光球内部については晴れ上がり以前の宇宙のようにプラズマ状態で、光子は直進できず、「光学的に厚い=不透明」な状態であり、光球内部で起きている「素反応」は見えない状況です,,,これを黒体放射と言います。

 

③ 内部が見えない黒体放射でも内部のエネルギーに応じた表面温度となるので、太陽の場合だと6000度、レグルスで13000kとして観測され、それに応じた光球の色になります,,,太陽だとオレンジ色だし、レグルスで青白など。

 上のスペクトル図だと、下の方の4-5本で青のスペクトルが消えかかっています。

 これはK型星とかM型星で表面温度が低いため、高温のスペクトルである青が見えてこない状況を示します。

 

④太陽の場合だと光球表面で6000kで、彩層と呼ばれる表面を覆う薄皮の太陽大気は冷やされ最低で4200kくらいまで下がり、その後、電磁気的な(=電子レンジ)作用で加熱されることになります。ただし彩層は不透明度が低いので、我々が観測すると光球表面まで見通せて、6000kと認識できるわけです。(逆に見通せる限界を光球表面と言います)

 

⑤光球表面を飛び出した光は、強弱はあるにして黒体放射の連続スペクトルなのですが、光球内の温度が恒星によってことなり、太陽だと6000~4200kなので水素マイナスイオンが活動して太陽光球から出てきた元素に電子を受け渡し、その結果として「吸収線」が見えることになります。

⑥太陽だと宇宙誕生以来何世代かを経た恒星なので、太陽内部にはそれまで宇宙で形成された様々な元素が大気成分に含まれていているので、吸収線の位置をみると太陽大気の金属成分量が吸収線という形で分かります。レグルスなど高温の星は金属量が少ないので吸収線もあまり見られません,,,恒星の元となる分子雲では金属量が少ないと冷えにくいので大きな分子雲コアになり、結果的にO型、B型星のような大きくて明るい星になります

 

⑦M型星のような表面温度の低い恒星だと、光球から外側の恒星大気には水素やヘリウムは電離した状態で存在せず、低い温度で電子をやり取りする鉄やカルシウム、酸化チタン分子などの吸収が多くなり、それに応じた吸収線が見られることになる,,,

 この図を簡略化したものがテキストに所載されていて、試験問題でも頻出です。

 試験だとこれを簡略化したグラフの山がそれぞれ何の元素に当てはまるかを覚えていれば事足りるのですけどね、、、背景を知っておいた方がいいのかな,,,

 

 

◎かにパルサー

 天文学辞典の記載。

  

 左チャンドラX線衛星の画像 右ハッブル画像とチャンドラX線画像の重ね合わせ

 

 テキストでは中性子星(規則正しいパルス状の電波を発するパルサー)となっていますが、パルサー星雲という方が正解に近いかもしれませんね。

 

 なお枠内黒太字の「3Cカタログ」については過去問で出題。

 多分、テキストに載っている範囲だと思いますが、カタログの名称というか発行元みたいな問題が出ます。この場合のCはケンブリッジで、英国の大学なので日本人にとってなじみが薄いですが、今でも天文学系のノーベル賞受賞者にはケンブリッジ出身は多いです。

 またそもそもなぜガンマ線が発生するか,,,電子+陽電子=ガンマ線✕2だから

 こちらはwikiの記載。

 

 ちなみに赤字のチベット空気シャワー観測装置は1990年設置の日中共同観測施設のようです。2020年の記事で観測30周年として報じられています。

 多分、テキストの後半の方で出て来るので、その時にまたまとめればいいかとは思いますが,,,上枠では、「かにパルサーから放出された高エネルギー電子がCMBの光子に衝突し高エネルギーのガンマ線となって云々」。    

・スニャエフゼルドビッチ効果ではCMBが散乱されて黒体放射にひずみを生じる

・GZKカットオフでは超高エネルギー宇宙線がCMBと衝突して遠方に届かない

 など整理途上の案件多数,,,

 

◎ポリトロピック関係式

 恒星内部の圧力とかを表す式です。

 タービンや圧縮機でも使うそうで、機械の性能計算に使うのだとか、​​​

,,,これはやはり手ごわい,,,今回はパス

 

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 このところ、スタート時には雲がないのですが、予定3時間のあとの方になると雲が出てきて困ったものです。 

 高校生の頃、ナッチャコパック(ナチ・チャコパック)、TBS深夜ラジオを聴いていて、眠いながら聴いたり、ラジカセに小細工して自動録音できるようにしたりと。

 リクエストカードを読むコーナーがあって、私はリクエスト曲を書かずに読まれそうなネタを書き送っていて、実際に何度か読まれました。

 当時のハンドルネームは「チェシャ猫」でした。

 

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 ハッブル宇宙望遠鏡によるSDSS J103842.59+484917.7

 チャンドラX線衛星画像とのコンポジット

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 昨晩深夜1時ごろ見たYoutubeで紹介されていた1979年に発見された「双子のクェーサー0957+561A,B」

 テキストではほぼ1ページの記載があり、重力レンズ自体も4ページ割かれていて、ちょっとシッカリ見直さないと,,,と。

  なお文中に91億年前の宇宙に存在する138億光年離れた,,,とあるのは宇宙膨張で遠くに行ってしまったという意味です。

 この辺の話題も須藤先生の物理学界での講演で出てきました。

 上記枠はwikiですが、wikiもYoutubeから話題を採っていますからね。

 

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◎太陽の磁気ループ 

 

 磁気ループにはコロナループとループプロミネンスがあります,,,何を言いたいの?

 なお、テキストには磁気ループまで記述。

 

 多分、多くの人が誤解していると思われることとして、コロナとプロミネンスの温度だと思います。

 コロナは一声100万度といわれています。

 ではプロミネンスは? プロミネンスって光り輝くイメージがありますが、最大でも1万度程度です。ただし密度はプロミネンスの方が100倍大きいので明るく輝きます。 上記枠内にはコロナループとループプロミネンスという同じような言葉が出てきますが、理解の切り口は「温度」になります。

 

 高さや温度の情報は探して見当たりませんが、枠内を読むとコロナ領域にあるものということなので、100万度程度なのでしょう、、、上記写真をみても光り輝いていますのでまあそんなものと理解すればよろしいかと。

 こちらはループプロミネンス。枠内を読んでも「彩層温度まで冷却することによりみられる」とあり、写真の色合いを比較しても温度は低そうで高くても1万度オーダーのようです。

 

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 なかなか端正な月だなあ、、、

 

 

 週が変わってテキストの精読に戻っています

 ただし反省点があり、今までは「流し読みしすぎる」

 

 用語なり、表現、説明文をさらりと読み過ごしていて、仮に同じ表現で選択肢に出ればOKにして、ちょっと表現を変えた文章で出たり背景知識を問われると撃沈?

 ということで、お座なりにしているところを全数潰していく読み方,,,

 

◎ボルツマン定数

 高校の時にボルツマン定数を習ったかどうか,,,定かではありません。

 気体定数Rとかアボガドロ定数NAは確かに習ったし、大学受験の物理試験にも使って解いた記憶はあるのですけども,,,ボルツマン定数は?

 以下によれば気体定数とアボガドロ数でボルツマン定数は表されるので、独立で学ぶ必要はなかったのかも,,,

 多分これだけなんです。

 

 気体の運動というか状態を表す式は、いわゆる状態方程式でPV=nRT。

 この式は気体を構成する分子や原子は横に置いておいて、モル単位の大きな塊として気体の状態を表す式なわけです,,,

 導入部分で学んだのかもしれませんが、気体の1原子の動きを理解してもランダムに動くので、その動きを追いかける事はできないが、分子原子一粒一粒は考えないで気体の塊としてとらえれば状態方程式で考えることができる,,,と高校時代には理解したつもり。それが熱力学なのだ、とも。

 

 上記枠の中で、ボルツマン定数は気体定数をアボガドロ数で除したものとあり、「気体1原子/分子の『気体定数』」となっています。

 そしてE=3/2kT (単原子分子の場合)

 

 また天文学ではVという枠組みはなくなるので、P=nkT

 ここでnは気体原子/分子の数密度,,,密度を平均分子量で除したもの

 

◎ラーモア半径

 このラーモア半径についてはテキスト本文にはありません。

 ただし演習問題でラーモア半径を求める問題があって、過去問にもラーモア半径を示せという問題が出ています。

 模範解答を見ると数式は追いかけられる程度のレベルで上記枠内の式が出ます。自力では出せません。演習問題自体は大学初等レベルであり、当然のことながら短い検定試験中に計算して求めることは不可能です。

 ですから出てきた答え、この場合は数式を覚えておかないとダメだ,,,ということになります。

 

 AIに聞いた答えが上枠ですが、下段5行はラーモア半径の覚え方というか、どういう要因で半径の大きさが変わるかが例示されています

 ,,,多分、大学の物理学科の学生用の覚え方なのでしょう。。。 

 実際、天文検定でも4択なので、式を書けなくても各数値を大きくしたり小さくした時に半径がどう変わるかが分かれば解ける問題です。

 ちなみにこれがイメージ。

 ・質量や速度が大きくなると半径は大,,,遠心力が大きくなりますからね

 ・電荷量や磁場が大きいと半径は小,,,これも引き付ける力が強いので

 

 これが天文にどうつながるかといえば、シンクロトロン放射の基本です。

 ただし基本といっても実際にラーモア半径を使うことはありません。

 要は試験問題として「電磁気学の基礎はありますか?」というもの。

 

◎磁気張力、磁気エネルギー、、、

 調べましたが、取り纏めるに至らず。

 今の時点では丸暗記するしかありません。

 

◎渦巻銀河において磁力線が渦状腕に沿う理由

 これも次回まわし。

 「渦巻銀河において磁力線が渦状腕に沿う」という事実があることだけは覚えます

 

◎磁場が分子雲の重力収縮を妨げる理由

 これもAIの回答ですが、後半2以降は英語が書いてあります。

 AIがもとにした文献が英語であるということで、まだ日本語化されていない最新研究であり、これがどれだけ試験に出るかは不明ですが、少なくとも「磁場が分子雲の重力収縮を妨げる」はテキスト所載なので流れだけは理解しないとまずい,,,

 

◎日本で5番目のX線天文衛星「すざく」

 テキストを読んでいて、「日本で5番目のX線天文衛星『すざく』」とあって、打上げは2005年とあり、またXRISMが最新だよね,,,と。

 この間20年、すざくが頑張ってきたの?という素朴な疑問。

 

 すざく自体は2005年に打ち上げたもののごく初期に高分解能X線分光器のヘリウム冷却装置が損傷して使用不能、その後X線撮像装置だけで頑張ったものの2015年に姿勢制御不能となって、結局、日本のX線観測衛星は2015年以降、ゼロだったようです。

 

 となると、日本のX線業界はKRISMに期待大になりますよね,,,

 日本の観測衛星というと現時点ではKRISMがだけという状況でもあり、KRISMについては観測成果とか、まだ検定試験では扱われていない主要機材の内容など、まだまだ出題されそうです,,,これらは別途取り纏め。

 

◎スペクトルエネルギー分布図(spectral energy distribution(SED))

 この図は毎回のように試験に出ています。

 一番ひどい?問題はこの図の略称は何か?というもので「SED」を選ばせる問題

 

 一つの天体を各波長ごと測って一枚に書いた図。

 電波みたいな弱いものからX線、ガンマ線、超高エネルギーと横軸は対数表記になっていてざっと対数で20乗違う,,,というものすごい範囲を1枚にしています。

 縦軸は強度✕振動数で、これも対数表記

 

 実はテキストはここまでなのですが、天文学事典にはこのSEDの解説はもっぱら銀河の星生成史を表す図として解説されています。

 まず銀河の性状とか星生成史に行く前に4000Åブレイクについて,,,

 この図は銀河のSEDで4000Åから短波長側でエネルギーが落ち込むという一般的状況を示したもの

 上記が言っていることは、古い星/銀河ほど金属量が多く、4000Å以下での落ち込みが激しいということ。

 これを活用すると銀河の相対的な年齢が分かるということです。

 S0銀河はレンズ状銀河でハッブルの音叉図の真ん中結節点の銀河種別。

 図の見方として、「落ち込み具合」を見るのだと思います。

 S0銀河や楕円銀河で落ち込みが激しくなっています

 

 Sa、Sb、Scは渦巻銀河ですが、楕円銀河より落ち込みが緩く見えます。

 ということは楕円銀河は年寄りで渦巻銀河は若いということを表しています

 

 また、Sa、Sb、Scは渦巻の巻き込み方の違いで分類されていて、Saがキツク、Sbはユルイわけですが、キツイSaが落ち込みが激しいということで年寄りであることが分かります。Scについてはばらつきが多くて即断できません。

 

 さらにSmの代表格は大マゼラン雲、Imは小マゼラン雲です。

 このグラフをどう理解するかは説明されていません。

 マゼラニックストリームで中性水素が天の川銀河に吸い寄せられているとされていますから、その辺りを反映したSEDなのでしょうけども。

 

◎べき乗則

 ここではなぜべき乗則なるものがあるのか?ということをAIに聞いたもの。

 これは地球上に降り注ぐ宇宙線の頻度とエネルギーの強さの分布

 縦軸は「強さ✕頻度」で、弱いエネルギーの宇宙線はたくさん降り注ぎ強烈な宇宙線は頻度が少ない。弱いエネルギーの宇宙線はたくさん降り注ぐので累積エネルギーは大きくなるという図。

 

 図の中段に「Eのマイナス2.7乗」とあり、両対数で表記すると直線になるという図

 こういう法則性を「べき乗則」と言います。

 

 例として「宇宙の銀河の分布」となっています。

 テキストの中では宇宙進化を表すフリードマン方程式で、xをc倍してcxを代入しても式の形が変わらないと説明されています

 

 ただしここに書いてある「現象がどの大きさで見ても同じ構造を持っている」という説明自体が不明,,,知ったかぶりでいえば「フラクタルなのだ」ということなのでしょうけども。

 実際に海岸線の複雑さは波の打ち寄せ削り取られるのでしょうが、それよりも地質の複雑さというか、固い岩質があればそこが半島状に残るということで同じ物理的メカニズムなのだと言われてもね、、、

 

 2番はそうなんですか,,,というばかり。

 途中のサイズで形を変えずに受け渡されるというアタリは理解できていません。

 また3番の地震や太陽フレア,,,これは結果的にこうなったというだけでは?

 

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 結局、1番の自己相似性辺りを突き詰めて考えていけばべき乗則に辿り着きそうですが今日はこれまで。

 

 ともあれ、今まで流し読みしていた不明点が幾らか減り、幾らか増えたという一日

 

 

 

 

 憎らしい雲が出たので、影響の少ない部分のみ合成

 これはこれで絵になっている不思議さ

 50秒静止写真(5秒✕10枚 比較明合成)

 斜めに見えるのはコンドミニアム壁面なので、これ以上前に突き出しても星空は増えない,,,ということがわかります

 いつもの挨拶代わり

 この時期の月だと前面がくっきり写っていいですね。

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 午後から公式問題集をさらりと。

 

◎相対論的プラズマ

 「相対論的プラズマ」という用語があって、今まではわかったような気がしていましたが、上記枠の中の解説を読んで、

 ①はわかります、、、高速で運動する電離しているガスなのだろう,,,

 ②も①が見られる場所なので、ものすごい場所なのでしょう。

 で、④も取り扱い注意というか、普通の物理学では対応できない運動をする粒子で満ち溢れているとして、③は今まで読み飛ばしていましたが、改めて考えるとよくわかりません,,,

 

 熱運動や磁場による加速,,,これはわかります、そういう環境なのでしょう。

 でも「粒子が静止質量以上のエネルギーを持ち」とは。

 

    「静止質量とは、特殊相対性理論において物体が速度0(静止)の時に持つ固有の質量であり、どの慣性系から見ても変化しない「不変質量」のこと。アインシュタインの式 E=mc2乗 のmはこの質量を指し、粒子や物質が動いていてもその実体は一定に保たれる」とあり、ムー

 

 物理的定義: ニュートン力学における「質量」と同じ概念。

 不変量: 速度によって変化する「相対論的質量」に対し、静止質量は観測者の速度に関わらず不変。

 「静止質量」とはそういうことね、、、ととりあえず理解。

 

 今まで知識としておく深くに眠っていたことが呼び起こされ、「ああそういうことなのね」と理解… テキストを何度読んだかではなく、如何に理解して読んだかということが大切,,,,ということ。

 

◎等時曲線

 等時曲線(等年齢線)はテキストには出てきません,,,だからと言って基本的なことではあるので、分かっていないとダメなんですが,,,

 

 この図は太陽と同じ程度の金属量を有する恒星の等時曲線。

 ∵ 金属量が異なると、恒星の「老化の過程」が変わるため。

 

 青い線は500万歳の線。対して紫色の線は100億歳,,,という意味。

 太陽程度の星は、寿命がだいたい100億年と言われているので、青(100万歳)から赤(10億歳)だと、ほぼ同じ表面温度6000kあたりにいます。

 紫色の100億歳のラインだと、かろうじて主系列から離れるかどうかの辺り

 

 また太陽質量10倍の星は、太陽寿命の1/300くらいの寿命と言われているのでだいたい3000万歳くらいで死んでしまいます。だから水色のラインとオレンジ色のライン上には存在するものの100ミリオン、すなわち1億歳のライン上には存在しません。

 

 天文学の内容はほぼテキストから出るので、テキストを微に入り細に入り理解すればよいわけですが、公式問題集を解いているとテキストでは扱っていない、この等時曲線のような内容も出てきます。

 等時曲線という言葉は知らなくても、星の進化の過程を考えれば「まあこういうグラフになるよね」という内容なので、理解しておくべきなんでしょうね。。。 

 

◎火星の大接近

 こちらは2級試験の地球と内惑星外惑星の相対的位置の名称

 これはもう1級だと出ないでしょう,,,と安心してはいます

 適切な図がなかったので、姫路科学館さんの図を借りています。

 この図を見ると、太陽が微妙に中心からズレていますがこれでいいのかどうかは置いておいて、地球はほぼ円軌道上を廻っています。

 

 火星は楕円軌道上を運行していて、11時方向が火星の軌道と地球の軌道が一番接近しているところです。

 地球は1年で1周しますから、地球が11時方向に来るタイミングは毎年同じで、大接近があるのは8月ごろなので、11時方向が8月時点で地球がいる位置です。

 一方、火星の公転周期は687日なので15~17年に一度、8月ごろに火星が11時方向に来て大接近(最接近)になるわけです。

 

 公式問題集に、太陽の円軌道と火星の楕円軌道が重なった白図があり、春分点のみが記されている4枚の図がでて、正解はどれか,,,という問題があります。

 

 ゆっくり考えれば、

・春分の日には春分点と反対の「秋分点」に太陽はある。春分は3/20前後

・大接近は地球と火星の軌道が接近している場所を見ればよく、秋分点から見て反時計回りで春分点のちょっと手前くらいの位置で幅が狭くなっている図が正解。

 

 こういう問題って、類題をやっていないと無理ですよね。

 

◎メーザー放射

 これは天文学辞典のメーザー放射に関する記載。

 うしろの方にメーザーを出す分子が列挙されています。

 

 問題集に水、メタノール、一酸化ケイ素、二酸化炭素が並んでいて、次のうちメーザーを出さない分子はどれか?というもの。

 

 公式テキストにはメーザーという文言は出て来るものの、分子までは出てきません。この天文学辞典の記載を覚えていれば二酸化炭素が「メーザーを出さない」分子であるとわかるわけですけども,,,

 

 水分子と二酸化炭素の分子の漫画絵を見たのはもう何年前?

 果たしてその漫画絵が分子の特性を書き分けていたかどうかは不明ですが、水分子の結合角度は104.3度程度なんだそうです。対して二酸化炭素はO-C-Oは直線配置なんだそうです。

 量子力学的には不正確な描像なのですが、炭素は4つの腕を持っていて、酸素は2本の腕があり、2重結合2個で繋がっていて、電子はマイナスに帯電しているので、お互いに反発しあって結果として180度離れた位置にO原子が配置されるようです。

 対して水分子では「酸素原子に結合に関与しない非共有電子対が2組あり、それが共有電子対を強く押し下げてしまうため」とwikiには書いてあり、要は直線配置にならないようです。

 

 これですね。2酸化炭素分子は、酸素分子や水素分子と同様に直線配置になります

 対して、水やメタンは直線あるいは平面配置になりません。

 こういうのって、高校化学で習った感じはありますが、もう忘却の彼方。

 

 説明的には、直線型の二酸化炭素は「永久双極子モーメント」を持たないため、回転遷移を起こさないので、メーザーは発しない,,,ということなんだそうです。

 ただしこの説明だと、天文学事典に載っているOH基やSiOは説明付かないんですよね,,,

 

 こんなの分かるわけないと突っぱねるのか、まあ覚えるしかないと思うのか,,,

 私としてはなるべく理屈を理解して覚えたいと思いますが、まあ覚えるのでしょう

 

◎ 誕生間もない天体

 BN天体、HH天体、SZ天体、KL天体のうち誕生したばかりの星に関したものは?

 

 これもね、、、テキストにはハービック・ハロー天体がほぼ説明ゼロで、星形成領域で見られる天体としてあり、多分これがHH天体なのだろう,,,と。

 その他にはTタウリ星とそれを細分化したものとして、古典的Tタウリ星と弱輝線Tタウリ星があり、古典的→弱輝線と進化するようで、この後、主系列星になります。

 

 ハービックハロー天体については最初よくわからなかったのですが、正式にはハービックAe/Be型星というらしく、AとBはA型星とB型星の意味で、要は大質量星の前主系列星のことを言うらしく、小文字のeはエミッションの意味であまり気にすることはない,,,というところまでわかって現在に至るという感じ。

 

 で、その他の選択肢ですが、

 天文学辞典の「オリオンBN-KL天体」という説明。

 結構盛りだくさんの説明で、

・赤外線で発光している

・温度は700k近辺と70k近辺、波長は温度に対応している

・可視光では見えず赤外線でのみ観測可能

・太陽光度の10万倍で光り輝いている

 この10万倍は一般常識では??ですが、一般に分子雲が凝縮して前主系列星ができると光度は非常に明るくなります。ただし厚い雲に覆われているので可視光で見えたとしても非常に暗い天体です。

 

 ということで、BN天体、HH天体、KL天体はあるが、SZ天体はない

 

◎最初の系外惑星の名前は?

 リッチ、ドラウグル、ヘルベティオス、ディミディウムのどれか?

 

 これもね、、、1995年にペガスス座51番星に初めての系外惑星が見つかったわけです。

 その大きさとか周期は勉強しますが名前まではテキストにありません,,,

 

 ベガスス座51番星はヘルベティオス、見つかった系外惑星はディミディウム

 

 この発見に先立つ1992年にはパルサー星PSR 1257+12で惑星が見つかっており、主星をリッチ、惑星はドラウグルと名付けられています。

 

 名前は公募が行われるようで、ペガスス座51番星系外惑星が見つかったのは1995年ですが、2015年に国際天文学連合によって行われ、スイスルツェルンの天文クラブからの提案でした。

 

 主星Helvetios は、中世にスイス地方(ヘルヴェティア)に住んでいたケルト系民族を指す the Helvetian(ヘルウェティイ族)のラテン語形であり、ディミディウムは、ラテン語で「半分」を意味し、この惑星が木星の半分程度の質量を持つ事に由来すると云々。

 

 

 

 日曜日なので、昨日に引き続き天文ニュースの整理中

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 天文時事的なニュースの中で、新しい天文学の話題についてはAstroArtsの記事をリスト化していますが、国立天文台のすばる、アルマ。JAXAのKRISMは個別にサイトを訪問して、順次目を通しているところ。

 

 結局、選ばれる記事は何か?ということが大切なんですが、

 ・キャッチーな話題か?

 ・区切りの発表か?

 なんですよね

 

 それと毎回されるかというとそうでもなく、上記のような観点で目ぼしいものがなければ出題されません。

 こちらはすばるの最新観測成果

 

 ALMAの成果

 

 ,,,すばるもALMAも「旬」じゃないんですよね。

 だから「大発見」的なものでもなければ、試験ネタになりません。

 こちらはKRISM。

 本命はKRISMだと思います,,,がネタがまだ集まりません,,,

 試験までまだ間があるのと、6月試験ですから、3月の話題までは出る可能性もあり、しばらくは資料収集中。

 日本の望遠鏡ということであれば、今まで取り上げられなかったこのチェレンコフ望遠鏡もあるのかな,,,と。

 本格的運用は2029年ということで、現在稼働しているのはこの1基だけで試験運用中のもの。

 NASAのガンマ線天文衛星「フェルミ」とガンマ線バースト観測衛星「スウィフト」が検知したガンマ線を地上のチェレンコフ望遠鏡が追観測したというもので、今話題の「マルチメッセンジャー天文学」風な動きなので、その点でも出そうかな,,,

 こういった天文用語も試験にはよく出ますが、意外とこの言葉は普段出てきません

 

 実際、上記AstroArtsの記事も、フェルミ/スウィフトで観測したものをチェレンコフ望遠鏡で追観測したとあり、「マルチメッセンジャー天文学」なのですが、この用語は記事に出てきません。

 

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 ここ2時間ほど画角微調整

 ポイントは廂の回避

 雰囲気が分かるかと思いますが、ベランダは緩やかなアーチ状に張り出していて、南東側の廂を避けるためはベランダの南東方向に動かせば若干でも回避できる。

 そしてなるべく張出すこと、

 

 右手前は従前から使っているものでDWARF3だとこのままで天頂方向が見えます,,,

 左はカメラ三脚を赤道儀用三脚上部に固定して水平に突き出したもの。

 アクションカメラそのものは180gしかないので、写真後方が切れていますが5㎏の赤道儀用カウンターウェイトをぶら下げていて、これで水平をキープできます。

 三脚先端(上端)に球座雲台を乗せカメラを縦使いできるようにして南に向けます

 アクションカメラ背面のモニターで水平方向と上下方向を確認して、上側で廂が入らないこと、下側で地面部分が小さくなることを調整…

 

 暗くなってからだと正面は夜景として確認できますが、廂は確認しずらく、星は全くモニターでは見えません。手すり外側に突き出せば突き出すほど庇との乖離は増えますが、カメラ画角を調整するのも難儀。腕が攣りそう、,,

 

 ただし昨晩撮ったものを見ると、廂ギリギリまでカメラを向ければオリオンは入りそうで、あとはプロキオンくらいが入ればOKなんですが、さて。

 

 だんだん良くなりますが、課題も

 一応、カメラうしろのモニターで画角は確認するのですが星はさすがに見えません

 上方どれくらいの高さまで星が入っているか全く見えません

 ただし、こうやって見れば、結構上まで入っているので、今後改善の芽が見えます

・オリオン全景が入るくらいまで画角を上げる

・カメラ位置を変えて南東側のベランダ庇を避ける

 こちらは地面を入れたDWARF3によるカノープス

 これはこれで終了かな。

 月,何となく、次の記事へのつなぎ

 

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 よくわからなかった業界の動向というか,,,

① 火星より月を目指す,,,スペースX(言わずもがなイーロンマスク)

 この記事の見出しは、スペースX側の「大型船の開発遅れ」としていますが、そうなのかな,,,

 

②  商業宇宙旅行を停止して月に注力、、、ブルーオリジン(amazonベゾス出資)

 先月26日が直近フライトまでで、今までに98人の民間人の「宇宙旅行」を実施

 最低1座席7500万円

 2年分のバックログがあるという、ある面成功に向かいつつある宇宙ビジネス

 これを止めて有人月宇宙活動に注力するという表明

 

 いろいろと調べていくと、

 結局、中途半端な形でスペースシャトルが終わってしまったため、NASAの倉庫には16基のスペースシャトル用エンジンが残っているとのこと。

 これを使い切るのがアルテミス計画4回分の機材なんだとか。

 先日のウェットドレスリハーサルの後、NASA長官はミッションに参加したスタッフのために80箱のピザを注文したというニュースがあって、無事に打ち上げ準備が整ったと思ったのですが,,,

 

 このあと不具合が発見されたようで、この記事では3月見送りか,,,と控えめになっていますが、最新状況だと3月は見込みなしのようです。 

 この表がどれだけ同じレベルで比較しているか不明です。

 ただしNASAが当初目論んだとき以上に民間ロケットの伸長著しく、もはや経済性あるいは合理性では比較すべくもなく,,,

 

 結局、NASA独自の機体による月開発は断念というか、この使い捨てロケットシステムで終わりか、あるいは使い捨ての機会もなく終わって、民間いずれかに移行するのではないか,,,そういった先を見据えて、民間2社が月に注力すると方向転換したのではと邪推。

 

 ともあれ、私的には次回の1級試験にNASA関連の問題が出るか出ないかというのが問題。日本のH3ロケットも先行き不透明。

 いずれにしても出題の分量としてはそれほど多いものではないので、

 ISSへの新型補給機HTV-Xについては未だ出題されていませんし、はやぶさ2のトリフネ通過、水星探査機Mioなどもあり、幅広に準備していくのでしょうね。

 

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 ちなみにこちらも打ち上げ延期とのこと。

 まあ気象条件が合わないのなら仕方ないですけども。

 

 

 

 

 

 

 下手だなあ写真が,,,重なってよく見えないじゃないか,,,

 以前作っていた一脚による張出機構,,,見るからに弱弱しい

 今回の改良型

 三脚を望遠鏡架台に括り付けて水平に張出したもの。

 実際にセンタンに乗るのは軽量小型のInsta360 Ace Proなんですが、今晩はこれで

 

 でもね、これって、奥側に見えるDWARF3用の張出架台よりゴツイんですよね。

 今晩はこれを使ってInsta360で星グルを撮るにして、以降はもうちょっと根元のところを補強してDWARF3用に作り替えてもいいかな,,,とも。

 多分これだけ張出すと、インノーレルのファイバー製の軽い三脚だと前側に倒れそうなので、ウェイトは付けないとダメそうですけども,,,

 

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 3I/アトラス彗星

 

     アトラスは米・ハワイ大学が運営する南米チリの「ATLAS(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System;小惑星地球衝突最終警報システム)」

 

 関連して、「日本スペースガード協会」なる組織について、調べていないなあ、、、

 

 以下wikiによる説明。

 口径1mの大型光学望遠鏡により、地球近傍小惑星や高度36,000kmの静止軌道近傍のスペースデブリを観測する。その他に50cm・25cm口径の追尾用小型望遠鏡がある。最初からスペースデブリ等の観測を目的として設計された施設は、世界でも初めてである。

 

 施設は2000年(平成12年)度に一般財団法人日本宇宙フォーラム(JSF)、NPO法人日本スペースガード協会、当時の科学技術庁によって設置され、日本宇宙フォーラムが所有していた。2017年(平成29年)4月にJAXAに移管された。観測業務は日本スペースガード協会が実施している。

 

 小惑星観測プロジェクトは「バッターズ (BATTeRS, Bisei Asteroid Tracking Telescope for Rapid Survey) 」と名付けられ、プロ野球選手の写真入りのロゴマークが作られている。

 

 施設の所有とか、運営、実際の観測,,,など複雑みたいですが、少なくとも現在はJAXAの施設として管理されているようです。

 建設されて30年近くたち、当初は手動で観測していたようですが、現在では自動システム化されているようです、、、でもCCDは古そうで新しいものに置き換えているようですがその辺も実際のところ古そう。

 

 公開天文台である美星天文台とは隣接されているようです。

 スーペースガードセンターそのものは一般人立ち入り禁止で、一般人向けの案内所があるようです。

 最近のメディア露出はないようで、この施設はこれでいいかな,,,

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  作成している記事リストの別の突発天体観測施設

 「突発天体現象の追観測において専門家に匹敵する判断と決定を行う、世界初の「自律式」天体観測システム「スマートかなた」が開発され、広島大学「かなた望遠鏡」での観測で成果を挙げている。」とのこと。

 

 広島大学宇宙科学センターの口径1.5m「かなた望遠鏡」(東広島市)は突発天体現象の追観測に用いられることがあり、天体の色や時間変動、スペクトルなど複数の種類のデータを取得できる。追観測でどのようなデータを取得すべきかは状況に応じて変わるが、従来は専門家が経験と勘に基づいて取得するデータを決定していた。 

・「発見直後の限られた情報から暫定的に天体を分類する」ことに機械学習の技術

・「分類結果から適切な観測モードを決定する」ことに情報理論の枠組み

・「天候などを判断して自動観測を実行する」ことに深層学習

 を、それぞれ利用してシステムを構築した。起こった現象の詳しいことがよくわからない状況で、確率論的に適切な判断を下してアクションを決定する「自律式」天体観測システムは、「スマートかなた」が世界初である。

 

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 ATLAS作成の地図を見ると、ATLASはハワイ、南米、南アフリカにあるようです。

 この地図を見ると日本にはこの施設とTomo-e Gozenがあるとのこと。

 

 そういえばトモエゴゼンは調べていなかったなあ、、、

 新しい望遠鏡ができるとこんな感じで望遠鏡についての問題が出ます。

 ちなみに③がトモエゴゼンの主鏡。

 

  KRISMの時にはファーストライトが試験問題に出ました。

 ベラ・ルービンの場合は、上記記事が出たのは昨年の6月で、次回6月の試験だとギリギリ出そうな感じもあります。

 

  上記AstroArtsの記事の冒頭には、

 「口径8.4mの光学赤外線望遠鏡と、史上最大の32億画素のカメラとを組み合わせて、満月45個分の広さに相当する広大な範囲を一度に観測できる。」

 とあり、天文時事的にいうと中身を詳細に読むより、冒頭のキャッチーな文言だけでもよいのだということが分かります。

 

 この問題はファーストライトといっても望遠鏡の性能だけで、どういう初画像かということは試験問題になっていません。

 動画で説明されていますが、「10時間の試験観測で2104個の新小惑星を発見したが、これは現在世界中で1年間に発見される小惑星の約1割にあたる」という内容もびっくりします。

 仮にファーストライトの成果について問われれば、この辺なんでしょうね。

 「1100枚以上の銀河の画像から作成された動画「The Cosmic Treasure Chest」。2つの銀河のクローズアップで始まり、ズームアウトして約1000万個の銀河が映し出される」という動画の説明。

 

 「超広視野分光という新たな力を備えた撮像探査に特化した次世代型天文観測施設」とあり、太陽系内の小天体、変光星、超新星、銀河、恒星間天体、ダークマター、これまでに観測されたことのない現象に至る幅広い分野だそうです,,,現時点でファーストライト以降の画像は出ていません。

 

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 また別の手法で、ハッブル定数の誤差が減ったとというニュース。

 今回の観測では遠方の活動銀河核(クェーサー)からの光の経路が手前の銀河が複数の像を作り出す重力レンズ効果で算出したとのこと。

 同じような観測/計測方法だと誤差を消せないそうですが、今回の手法は誤差が累積しない手法だそうで、得られた値は71.6㎞/s/Mpc。

 

 一方で宇宙背景放射から得られる値は67㎞/s/Mpc。

 手前の方から順次遠くの天体を使ってハッブル定数を求めていくと71.6くらいで、人類が確認できる最も遠い宇宙の晴れ上がり時の天文現象である背景放射から求まる値が67。この差が減らないのが問題,,,,ハッブルテンションと言われるもの

 

① 最初期、ハッブルが求めたハッブル定数は500程度,,,

 この頃は観測に用いた天体の理解が不足していたり、当然100年近く前なので観測技術も,,,という状況

② ハッブル宇宙望遠鏡が動き出し、一旦70程度に収束

③宇宙背景放射観測のためのWMAP衛星やプランク衛星による宇宙初期の精密観測により67程度が提案された。

 なお宇宙背景放射の確実さは多方面で確認され、67程度の定数を否定できていない

④銀河系内の球状星団の最も古い年齢が宇宙年齢を越えてしまうという問題が出たが、これは加速膨張が発見されて解決した。

⑤2010年ごろ、Ia型超新星の観測による計測では73-74程度で一定していた

⑥ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡でハッブル宇宙望遠鏡の値が確認され、宇宙背景放射からの算出値との差はどうしても埋まりそうにない,,,

 

 宇宙背景放射は現在の標準モデルであるΛCDMモデルに従って算出されているが、

・確認できていないダークエネルギーとダークマターの性質

・ニュートリノや他の相対論的な粒子の性質

・インフレーションの時期と性質

 などに仮定がある

 

 一方で、現在に近い宇宙から過去に遡って観測値に基づいて算出する方法は、宇宙大規模構造に伴う弱い重力レンズ効果、銀河分布の2点相関関数やパワースペクトル、銀河団の個数密度などから、より直接的に求めている。 

 過去の宇宙から推定する宇宙背景放射により算出される値と、現在の宇宙かあら過去に遡って計算する値とも誤差が収れんする方向にあり、双方の差は埋まりそうにない。

 現在ではテンションというよりクライシスに近いという認識があり、「未知の物理現象(早期ダークエネルギーなど)」が必要な問題であることが確定しつつある

 ,,,とのこと。

 

 そういえば暗い空に強いアクションカメラがあったのだ,,,と思い出したところ

 Insta360 Ace Pro

 

 こちらについてはもう一晩工夫してもいいかな,,,と。

 

 上の方に写っているのはおおいぬ座のしっぱ当たり。

 多分もうちょっとカメラを前に出せばシリウスが写りそう

 

 どうせなら全天で1番2番の星を同一画角に入れた方がいいなと。

 

 これはね、、、やはりDWARF3の広角だとセンサーがひ弱なので、光害地だとしょぼい

 あと、どうせ淡い星は写りが悪いので、地面を入れた方がよかったなと。

 

 淡くたなびく雲

 冒頭星グル写真をみても時折霞んでいるので、この雲が最後まで残ったようです

 たまには地球照メインで

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 ここ1年の特異な天文現象

 検定試験で出るのはどれか,,,

 

・低緯度オーロラ

・3I/アトラス彗星

・流星クラスター現象

・土星の輪消失

・太陽フレア

・ガンマ線バースト,,,発生は2022年10月9日 2025年7月に検出成功を確認発表

 

 こんなもんでしょうかね、、、

 実は「土星の輪消失」と「恒星間天体」は試験既出。

 クロイツ群の彗星が大増光すればこれが候補として付け加わります。

 

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・低緯度オーロラ

 オーロラは公式テキストにも載っている天体現象で、仮に出るとすれば、例えば写真のように低緯度オーロラはなぜ赤いか?など、色の問題かな,,,

 

・3I/アトラス彗星

 軌道とか、関連して偏心率、速度とかあるいはATLASの意味など。

 

・土星の輪消失

 これは結構詳しい問題が出たのでもうでないでしょう,,,

 

 

・流星クラスター

 意外とこういう軽い話題も出そう、,,単純にどの流星群で見られたか?など。

 

・太陽フレア

 天文時事ニュース的な扱いもあり得ますし、テキストにも所載されている天文現象なので、いろいろと切り口はありそう。

 

・史上最も明るいガンマ線バースト

 これはちょっとマニアックかも。