昨晩の夜空

　久しぶりのすっきりとした月,,,まあ月を撮るのが目的ではありませんが、早めに撮らないと沈んでしまうし、まだ雲残っているし,,,という時間帯で。

　月の次は順当にケンタウルス座ω星団　15秒56枚gain60

　時期的には来月あたりぐらいまででしょうか,,,19時でも沈みかけています。

　コントラストを上げたので雲はほぼ消えましたが、実際は雲まみれ

    さそり座M6 バタフライ散開星団

　アストロフィルターというUV/IRカットフィルターベースで近赤外まで含んだもので撮影。次回はデュアルバンドと撮り比べたいと思っています

　15秒72枚gain60　基本90枚で設定しているので足りないのはスタック落ちです。

　撮ったままの画角ですが、さそり座銀河内なのでさすがに細かい星まで写っています。

　へび座M16　わし星雲　15秒75枚gain60　デュアルバンドフィルター

　これも実際は雲まみれ。

　本来なら、デュアルバンドにした段階でgainを120くらいに増すべきだったのですが、ダークのストックがなく、空模様を見る限り、ダークを撮っている暇はなさそうなのでgain60で撮影。

　最終的には空を雲が覆いつくして業務終了となったのですが、雲が出た段階でダーク撮影をしておけばよかった,,,と反省。

ロッシュ・ローブ

　ロッシュ・ロープと見誤っていました。

　ロープ（綱）ではなくて、ローブ（袋）なんですね。

　最初のうち、問題集で類題を幾つか解いていっても、何だこれ？状態

　端的に言うと、等ポテンシャル面を繋げた領域で、その外だとポテンシャルの差が大きいので、近接連星は等ポテンシャルを袋,,,というか見えない壁のようにその中で物質の移動が起き、成長していくという過程を示す図のようです。

　試験問題では左のような図が出てきて、これだけ見ていると何が何やら。

　右は立体的に書き表したもので、等ポテンシャル面を立体的に表現したもの

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　二つの恒星が万有引力で結びつき共通重心のまわりを公転している連星の中で，両星間の距離が星の半径か直径と同程度にまで接近して回っているものを近接連星という。

　近接連星の中でもとくに近接度が強く，両星の表面が接触するほどの接触連星と呼ばれるものもある。

　主系列星の組合せだと公転周期20日以内のものが多く近接連星と考えられる。しかし，主星が超巨星のような巨大半径の星だと公転周期20年以上の近接連星もあり，一方，白色矮星のような小さい星を主星にもつ近接連星の公転周期は数時間になる。

　近接連星の第1の特徴は，二つの星の間の強い潮汐力に自転の影響も加わり，星の形が球からずれ楕円体に近い卵形になっていることである。両星が外に及ぼす引力と遠心力の合力による等ポテンシャル面のどれかによってよく表される。

　主系列星は進化によりある時期からは膨張することが知られており，この進化的膨張は質量の大きい星ほど早く起こる。単独星ならどんどん膨張して巨星や超巨星になっていくが，近接連星では質量の大きいほうがまず進化的膨張により図1でW2→W1→W0と大きくなっても，W0面以上には膨張できない。W0面は空中にできた目に見えない壁のようなもので，ロッシュの限界と呼ばれる。このロッシュ限界面では，両星のまわりの二つのポテンシャル面は中間のラグランジュ点Lで接触してしまうという特徴をもつ。

　実際の個々の近接連星は現在の進化の程度により，分離型近接連星，半分離型近接連星，接触型近接連星（接触連星）の3種に分離される。

　分離型は図2のaのように両星ともロッシュ限界より小さい場合で，どちらの星も主系列星である。

　半分離型は図2のbかcで，一方は主系列星でロッシュ限界内にあるが，相手の星は進化的膨張によりロッシュ限界に達し準巨星のようになっている。有名な食連星アルゴルはこの半分離型である。

　半分離型ではロッシュ限界に達しているほうがさらに膨張すると，はみ出た大量の星の外層大気はL点を通って相手のロッシュ限界内へ流れ込み急激にb→cへ移る。そのため主星と伴星の質量の大小が入れかわる。アルゴルはcの状態で，ロッシュ限界を満たしたほうが質量が小さく伴星になっている。

　進化の遅れている一方もやがて進化的膨張を始めるとdのように両星ともロッシュ限界に達する星になってしまう。これが接触型で，こと座β星はその例である。

　なおも膨張が続くとあふれた大気はロッシュ限界外へ押し出され，限界面に沿って動いたり宇宙空間へ流れ出したりする。

　ちなみにラグランジュ点はL1,L2,L3,L4,L5とありますが、最初に掲示した天文学辞典の図を見ると、L1が連星のローブが交差する点であり、等ポテンシャル面上にあるのが小さなローブの右手にあるL2なので、大気が宇宙空間に流れ出るのはL2からになります。

　X線連星として有名なはくちょう座X-1星は，図3のような半分離型近接連星だが，この連星では小さいほうの星の半径は図で示したよりもっとずっと小さいのに質量が太陽の何十倍もあるのでブラックホールではないかと考えられている。このような近接連星ではL点から流れ込むガスが小さい星の表面へ落下するまでに失うポテンシャルエネルギー（重力エネルギー）がX線や紫外線などの高エネルギー放射に変換される。X線を出す近接連星はこのような半分離型近接連星に多い。

　また爆発的に明るくなる新星や新星状だが小爆発を繰り返す激変星なども公転周期数時間の半分離型近接連星で，ロッシュ限界を満たした赤色星に対し相手の小さい星は白色矮星である。

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　最近、トロヤ群天体についても取りまとめたところであり、ラグランジュ点についてちょっと勉強していたので、理解もはかどりました。

問題集3冊、概略6割完了

　

　トランプの一言というか、昨日、マレーシア首相仲介、米中大使同席のもとタイ/カンボジアの停戦がまとまり、今朝午前零時から無条件停戦が開始、今朝7時から双方の陸軍首脳による現地会議が開かれる,,,という状況。

　報道によれば若干の銃声が聞こえたなどいうものもありますが、戦場である国境地帯は概ね静穏のようです。

　追記、当初は7時予定、次に10時予定であった現地軍どおしの会議は逐次延期で、現地では散発的な銃撃が進行中で、停戦,,,と呼べる状態かどうかは不明

　ちなみにこちらは昨晩の月

　100枚以上撮影しましたがスタックするには至らず、これが一番いい部類。

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　現在、公式問題集3冊を攻略中。

　問題に答えて、概念や用語を拾い出して、PPTに自分なりにまとめ直すということの繰り返し。現時点では問題を解くというよりも、後者の取りまとめ作業がメインで、旨くまとめられた時はうれしいし、ネット上でどう探しても関連記事が出ず、さりとて問題集の解説を読んでもよくわからないというものもあって、その辺はストレス少々。

　ちなみに、先週末辺りから、「天文学辞典」にアクセスできず、大弱り。

　天文学辞典は小分量すぎてなんだかわからない項目もありますが、wikiと使い分けながら利用していたのですが、,,,どうも困ったものです。

　問題集は、観測、理論、宇宙開発、天文学その他、天文時事、関連分野の6章に分かれていますが、昨日時点で三冊分の観測と理論が終わり、それぞれ3割を占める分野であるため、結局6割が終わったところです。

　「宇宙開発」以降も用語拾い出し→PPTでの取りまとめをしようかと思いましたが、ロケット工学とか宇宙開発は「不慣れな分野」であり、まとめようとしても間口が広がりすぎるため、今回は「精読」でいいかなと,,,以降の章も観点が絞り切れない内容が多いので精読で済ませてしまうと、今日明日ぐらいにでも3冊完了,,,となりそうです。

　取りまとめはPPTで100ページ以上あるので、内容ごとの取りまとめ直し 兼復習は必要ですが、そのあとどうしよう,,,と悩みながら精読を進めているところです。

スーパーカミオカンデ

　,,,天文やっていても、ニュートリノってあまり関係ありませんからね。多分私の生涯で初めて、今回カミオカンデについて勉強しました。

　

　つい最近、SNSでハイパーカミオカンデ建設現場が公開されたという投稿がありました。初代カミオカンデ、2代目スーパーカミオカンデ、3代目ハイパーカミオカンデなんだそうです。

　多分こういうニュースがあると、天文宇宙検定1級でもカミオカンデの話題が問題として出そうだな、、と。

　「ハイパーカミオカンデは、現行のスーパーカミオカンデの約8倍の有効質量を持つ巨大水タンクとそのタンクの中に並べる超高感度光センサーからなる実験装置で、陽子崩壊の発見やニュートリノのCP対称性の破れ（ニュートリノ・反ニュートリノの性質の違い）の発見、超新星爆発ニュートリノの観測などを通し、素粒子の統一理論や宇宙の進化史の解明を目指します」とのこと。

　これらからハイパーカミオカンデが目標とする学問的意義「でないもの」みたいな設問が出そうな感じです。

　

　天文宇宙検定1級過去問を見るとチェレンコフ光の放射の様子を問う問題が出題されていて、円錐形に広がっていくことが答えればOKでした。これは正答率83％。

　一度見ればそれでよい感じであり、見たことがないと答えられない,,,私は見たことがなかったので✕。

　観測できる対象として宇宙線ミューオンとニュートリノがあるわけですが、宇宙線ミューオンは観測目的ではないため、地中深くに作ることにより地上の1/10万程度に減らせるとのこと。

　左が宇宙線ミューオンの計測状況で、右がニュートリノ。

　地中深く作っても、1秒間に2回は宇宙線ミューオンが検出され、ニュートリノは1日に30個ほどの検出だとか。

　水中に広がるチェレンコフ光を見比べるとニュートリノ由来なのか宇宙線ミューオン由来なのかが分かるようで、この辺も問題としてできそう

検出器について | スーパーカミオカンデ 公式ホームページ

GPSと相対論

　Youtubeなどで啓もう動画を視聴すると、「スマホにも一般相対論が使われている」というキャッチーな言葉が出てきます。

　私などそうなのか,,,と思っておしまいだったのですが、何にどう使われているの？

　実は2016年版の「公式問題集」にはGPS関連設問が2問ほど載っていて、一つはGPS衛星に搭載されている時計は1日に38μ秒速く進むと示されていてこれによる距離のずれを計算するもの。

　文中には高速運動による遅延効果と重力差による時間の先進効果による差とサラッと書かれていて、計算問題としては単純に38マイクロ秒に光の秒速を掛ければよい問題で11700m分、地上での距離がズレてしまうようです。これは「公式」で独自作成問題です。

　もう1問は第5回検定1級に出た問題で正答率が22％というもの。

　4択なので鉛筆コロコロよりも正答率が低い問題だったようです。

　問題としては、「カーナビに使うGPS衛星は高度2万kｍを秒速4㎞で周回しているが、特殊相対論と一般相対論に分けて説明せよ,,,というもの。もちろん4択なので正解の選択肢を選べばよいだけです,,,

　何となくすぐわかるのは、GPS衛星は高速周回しているので、GPS衛星の時計は特殊相対論の効果で時計の進みが遅くなる,,,ということ。ここまでは高校物理の知識。

　他方一般相対論ですが、解説には高度2万kmを周回しているので地球の重力が小さくなるので,,,ここまでは自然現象,,,「時計の進み方は速くなっている」とのこと。

　ネットを検索するとこんな感じの図が出てきます。

　まさに問題集の解説に出てきた内容です。

　「一般相対論から重力の影響が小さいと時間が進む」を直感的に理解したい。

　重力が小さいと空間のひずみが少なくなる,,,多分これは正解

　空間のひずみが小さいと移動距離が短くなる,,,この辺は妄想

　ちなみにwikiでみると、「重力による井戸における重力による時間の遅れはこの重力による井戸を抜け出すのに必要な速度のための時間の遅れに等しい」とあり、まあこれで満足するか,,,

　ともあれ目標は一般相対論の理解ではなく、天文知識を増やすことなので、こういった豆知識,,,雑学集みたいなものを探した方がいいのかも。

だんだんやばそう、,,天文も注意

　カンボジアがタイ陸軍に対して、PHL-03ミサイルの到達範囲からの撤退せよと通告したとので、タイ陸軍第2軍管区がタイ国民に対して警告しているようです。

　カンボジア軍は最大射程130㎞のPHL-03を複数台、国境地区に配置しているとのことで、ミサイルを同時に発射することが予想されるとのこと。

　従前は国境に接する4県の国境から40㎞範囲が警戒範囲みたいに言われていましたが、130㎞といわれると本当にこれに対応する避難が実施されるの？ 

　WIKIによると、中国製多連装ロケットのようで、「だいたいあの辺」という感じで打ち出すようです。

　カンボジアとしては、タイ軍の兵站基地/司令部を狙ったといいそうですが、いつ時点で中国から購入した機材があるかもしれず、どこまで精度があるか？、またカンボジア軍に発射精度を担保する練度があるか？は不明。

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　ちなみに現時点で砲口はパタヤ方向に向いておらず、またパタヤから一番近いカンボジア国境まで160㎞ほどあるので、すぐに避難ということはなさそうですけども,,,

　国家安全保障の脅威として、カンボジアにタイの情報を漏洩する5種類のスパイ行為を例示し、そのような行為を発見した場合、直ちに報告するよう警察が呼びかけました。

　① 戦略的データ収集

　軍事基地、戦略的場所、または補給/武器ルートの写真やビデオを不法に撮影する。
 

　② 公式な動きの監視

　治安機関の人員の移動や装備の配備を観察する。

　③ 異常な活動

　特定のエリアで頻繁に写真を撮る

　正当な理由なく運用区域に近づく

　または目的もなくエリアを調査するなどの異常な行動に従事する。

　④ 制限区域への不正アクセス

　避難区域や夜間などの異常な時間帯に現れる。

　⑤ 不審な機器の所持

　　双眼鏡、戦略地図、エリアの設計図またはGPSデバイスなどのアイテムを所持する。

　このような行為は刑法第3条「王国外部からの国家安全保障に対する犯罪」に該当し、最大で死刑の刑罰を科される重大な犯罪であると警察幹部が強調しています。

　またタイの国民に対し、スパイ活動が疑われる不審な行動や個人を、治安当局、軍、警察または24時間対応の緊急ホットラインを通じて報告するよう求めました。

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　当面は通報されないように行動を慎みます,,,

花火を見るのでも

　桑名の花火。

　社会人最後の勤務地が名古屋だったので、仕事で桑名には何度か行きました。

　ただ名古屋での最後のお務めは、リタイヤ後の準備で週末はバタバタしていたので、桑名も含め、観光的な要素はほぼゼロの期間でした。

　これは今年6月に行われた天文宇宙検定1級の問題

　④はないでしょう,,,いくら日本の伝統技術が素晴らしいからといって,,,

　これいつの時点での話なのかな,,,と思ってよくわかりませんでした。

　丸く広がることなのか？あるは広がった後のことなのか。

　花火の断片が受ける力はF=mgでこれはどの断片も同じ力のはず。

　そして爆発した瞬間から同じ力のはず。

　この問題、、文章を読めば「丸い形を保つ」とあり、問題の趣旨として、丸く広がった後のことを問うているわけですが、「丸く広がるのはなぜか？」と認識してしまいました。

   重力加速度はどの点でも一定だから、丸く広がりさえすればいいんだ、、ということなんでしょうか？

　解説後半のブラックホール近くでの花火の挙動,,,
　ブラックホールでは重力とはいわず、一般には潮汐力といいます。重量とか引力だと引き寄せる程度ですが、潮汐力というと物体を引きちぎる力になり、ブラックホールに落ち込む前に、潮汐力で物体はバラバラになるようです。

ほ座超新星残骸

　最近は公式問題集を解きつつ、出てきた用語を片っ端から調べて取りまとめる日々

　芋づる式勉強法とでも名付けるのかな,,,と一人で悦にいっています。

　概略の説明は問題集にもあり、それを読んで必要な個所に下線でも引けばそれでよろしいのですが、それだと問題集をまた読み直さないとダメなので、PPTに用語だけ抜き出してネットから解説を集めて貼り付けています。

　写真とかグラフも貼り付けると、それはそれで「用語辞典」みたいになるので、ページ数が増えていくのが楽しみ,,,という毎日です。

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    検定公式問題集に「ほ座の超新星残骸」を問う問題がありました。

　問題そのものは電波、近赤外、ガンマ線による写真が示され、これは何か？と4つの選択肢から選ぶもの。南天の天体のようであり、ガンマ線や電波を発しているので消去法でほ座超新星を選べる感じの問題。

　なにげなく「ほ座超新星残骸」をネット検索すると,,,

　なあんだ、Gum16か,,,

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ほ座超新星残骸

　南天ほ座にある超新星残骸。元となった超新星爆発は太陽系から約800光年離れた場所で11000～12300年前に発生した。1968年にシドニー大学の天文学者によって発見されたほ座パルサー関連性は、超新星が中性子星を形成するという仮説の直接的な観測上の証明となった。

　ほ座超新星残骸はNGC 2736を含んでおり、それとは約4倍離れた位置にあるとも座A（とも座超新星残骸）とも重なり合っている。とも座とほ座の超新星残骸はそれぞれX線領域での観測において最も大きく且つ明るいものに数えられる。

　既知のもので最も地球に近いものの1つである。ふたご座のパルサーゲミンガと、同じほ座の南東側で発見されたベラ・ジュニアは、さらに太陽系に近い位置にある超新星残骸である。

　ベラ・ジュニアは太陽系により近く（約650光年）、またより最近（1200年頃）に爆発したにもかかわらず、ほとんどの波長においてほ座超新星残骸に埋もれてしまうため発見が遅くなった。

ベラ・ジュニア

　地球から見てほ座の方向に約650光年離れた位置にある超新星残骸である。地球に最も近い位置にある超新星残骸である。距離はガンマ線とX線の流束から推定された。

　1200年頃に超新星爆発をした後の残骸であると推定されている。500年頃に超新星爆発が起こっており、その光が1200年頃に到着したものである。

　ベラ・ジュニアを生み出した超新星爆発は、地球からみてかなり明るかったと推定され、日本の鎌倉で水平線上に観測された光（1271年、日蓮の処刑が行われようとしていた際に目撃された光。龍ノ口法難）がそれであると推定されている。

　ゲミンガと共に極めて地球から近い位置で発生した近地球超新星であり、この距離で超新星爆発が発生するのは10万年に1度といわれる

パルサー・ゲミンガ

　地球から見てふたご座の方向に約815光年離れた位置にあるガンマ線源の名称である。天体の正体は電波の放出がほとんどない中性子星であると考えられている。

　約30万年前に大質量星が崩壊して超新星爆発を起こした際に遺された中性子星であると考えられている。1972年にNASA ガンマ線宇宙望遠鏡SAS-2によって発見されてから約20年の間、ゲミンガの正体は不明のままであった。

　1991年X線宇宙望遠鏡ROSATが軟X線放射に0.237秒の周期性を検出したことによって、ようやくゲミンガの正体がパルサーであることが明らかとなった。

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　ちなみにベラ・ジュニアの地球到達,,,1271年として日蓮法難と結びつけるお話は、日本の宗教界で言及されていないようです。

　ただし水平線上に明るい星が見えたとすれば、当時の人は奇異なものとして思い、日蓮信者はそれを天の思うところと捉えてもおかしく無いのでしょうね。

　もっとも山に囲まれた京で見えなくとも、海際の鎌倉では見えたとすれば、鎌倉幕府側の公家日記なりに何等か言及があってもよさそうなものとは思いますけどね,,,

84億年前の巨大ブラックホールの形成

　こういうのって、試験に出そう。

　私が作問者なら、

　　「ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡の写真である

　　この写真の〇〇個所を説明しているものはどれか,,,」など。

　キーワードとしては

　・二つの銀河が衝突中,,,相互作用銀河

　・衝突部付近で新たなブラックホールが生じている（らしい）

　・宇宙創成期に巨大ブラックホールあるシナリオなのかも

　ろくぶんぎ座の方向にある約84億光年前の天体を観た図。

　2つの銀河の中心をそれぞれ囲むリング構造が「∞（無限大）」の記号のように重なって見えるので「Infinity Galaxy（インフィニティ銀河、無限銀河）」と呼ぶことにしたようです。

　二つの銀河がぶつかりつつあるので相互作用銀河といいます。接近したり衝突したりすることで重力の影響を及ぼし合っている複数の銀河のこと。

　お互いに引き付けあう力、潮汐力によって形が大きくゆがんでいます。

　イェール大学とコペンハーゲン大学の研究チームは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が観測したインフィニティ銀河のデータをX線や電波などのデータも加えて詳しく分析。

　その結果、2つの銀河の中心にあるとみられる超大質量ブラックホール（超巨大ブラックホール）とは別に、太陽の100万倍ほどの質量がある3つめの超大質量ブラックホールが、2つの銀河中心のほぼ中間付近に存在することが示されたとのこと。

　この第3のブラックホールは、インフィニティ銀河を構成する2つの銀河の相互作用によって圧縮された巨大なガス雲が自重で潰れる「直接崩壊」によって形成されたかもしれないとのこと。

　近年の観測によって、超大質量ブラックホールは宇宙の初期の段階から存在していたことがわかってきており、ガス雲の直接崩壊によるブラックホールの誕生というシナリオは、こうした宇宙創成時の超大質量ブラックホールの形成過程を説明できるのではないかとのこと。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が観測した「∞銀河」の注目点とは？

一気呵成に問題集3冊 今後の方向性

　3冊の問題集から計算問題だけを抜き出してやろう,,,

　1冊平均30数題の計算問題があるのでトータル100題ほど、最初の目論見だと3日間くらいか？という感じのところ。

　実際は、夜の10時までかかりましたが1日で完了,,,しかも休み休みで。

　・立式しただけで答えが出るものや数値を入れて計算するだけの問題が多いため。

　・過去問をやっているので似たり寄ったりの問題が含まれるため。

　・独立したものは実質50問程度しかなかったため。

　・わからなければさっさと答えを見て理解しておしまいという感じでこなしたから,,

　実質的な問題数が少なかったのは作成者側の手抜きなんでしょうが、計算問題は物理法則に根差したものなので、その時の天文時事的な風潮で変わるものではないということなのでしょう。

　また答えを見て読み進めていきましたが、それじゃあ勉強にならんだろといわれるかもしれません。そうだろうなとは思います。

　でも仮に試験を受けるにしても随分と先なので現段階では、出題範囲の広さと各問の深さを見たかっただけなので目的は達成。

　結果として分かったこと

　① 力学だと力のつり合いで立式しただけでおしまいという問題が多い

　② 計算系の問題は立式は簡単で、ひたすら計算すればよいというのが多い

　③ 公式参考書から取られた問題が多い

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　今後の方針として、

　① 以前は、高校物理からの学び直しが必要かなと思っていましたが、そこまでは必要ないみたいです。力学だとケプラーの法則と「太陽と惑星」のような2天体の力のつり合い位だけなので、問題集や公式参考書で典型問題をしっかり解けるようにしたいと思います。

　② 計算問題は天文系特有の話かもしれませんが、巨大数に極小数を掛け合わせる問題が中心で位取りに注意が必要になります。

　また2乗根がでますが√10などの単純に整数化できないものが出たり、10の5/2乗など「汚い数字」が頻出します。こういったものを要領よく計算していくことが必要なので、ある時期に集中して解きなれることが必要だと思います。

　幸いなことに、選択肢は微妙な数値を出す必要なものはなく、桁数が3桁違うようなものが多いので、√10は3と近似するなど適宜、計算を簡略化しても問題はないので、その辺のテクニックを身につける必要があります。

　③ 年を秒に変換するような場合が多くあります。現時点で計算の都度365✕24✕3600としていますが計算ミスの元になります。1年は31536000 秒ですが、３✕10の7乗で覚える工夫が必要です。同様に光年やpc（パーセク）、au（天文単位）の㎞数なども,,,この辺りは公式問題集でも代表数値を覚えるよう推奨されています。

　検定試験で計算問題は約2割占めます。

　もうしばらくすると手元に公式問題集が届くので、その時まで計算問題はひとまずお休みします。