実習その２ 銀河までの距離を求める 東京大学大学院理学系研究科天文学専攻 修士課程２年　藤原英明

お腹いっぱいになりましたか 「星の教室」の目的： 宇宙の年齢を求める まずはステップ１の 銀河までの距離を求める に挑戦! 「星の教室」の目的：　宇宙の年齢を求める 速度 距離 宇宙の年齢 宇宙の年齢をもとめる手順 ステップ１　銀河までの距離を求める ステップ２　銀河の後退速度を調べ、 　　　　　　　　距離＝後退速度関係図　をつくる ステップ３　宇宙の年齢を求める 銀河までの距離を巻尺で測ることはできない！ どうする？ まずはステップ１の 　　銀河までの距離を求める 　　　　　　　　　　　に挑戦!

0.03 Mpc 銀河までの距離の求め方 実習１では、人の（平均）身長を使って、見かけの大きさ（視角）を測ることで、距離を求めました。 人の身長を仮定 写真から視角を測定 人までの距離 実習１では、人の（平均）身長を使って、見かけの大きさ（視角）を測ることで、距離を求めました。 ここでは同様に、銀河の大きさを使って、見かけの大きさ（視角）を測ることで、銀河までの距離を求めることにします。 銀河の（本当の）大きさ 銀河の大きさを仮定 写真から視角を測定 銀河までの距離 とりあえず、我々の銀河系が代表的な大きさの銀河だと仮定します。 　　我々の銀河系の直径は 　　　　　0.03 Mpc 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　です。 ※“Mpc”：「メガパーセク」と読みます。 　１Mpc = 3.0857 × 1019 [km]　→テキストp.30＜コラム１＞

距離の求め方：具体的方法 具体的方法 ① コンピューターを使って目標の銀河の画像を検索・表示します（各班15個以上）。 ② 目標の銀河の画像を印刷します。 ③ 定規を使って、画像の視野の大きさが何cmかを測ります。 ④ 定規を使って、印刷した銀河の大きさが何cmかを測ります。 ⑤ ③と④の結果から銀河の視角が何度になるかを計算します。 ⑥ 銀河のサイズを仮定して距離を計算します。

銀河の画像を探す ① コンピューターを使って目標の銀河の画像を検索・表示します（各班15個以上） 。 各班のＰＣでは、既に このようなウインドウが 立ち上がっているはずです。 （ＷＥＢブラウザー） これは１行ごとに銀河の情報を まとめたデータベースになって います。 複数の名前がついている銀河も あります。 「ー」は、そのカタログでは 名前がついていないことを 示しています。 銀河の名前

銀河の画像を探す ① コンピューターを使って目標の銀河の画像を検索・表示します。 “Image” 表右端の と書かれた部分を クリックすると、 その銀河の画像が 出てきます。 （パロマー天文台の 　データベースが元に 　なっている画像です） 目標の銀河は中心にいます

パロマー天文台 48インチ シュミット望遠鏡 カリフォルニア州

銀河の画像を探す ① コンピューターを使って目標の銀河の画像を検索・表示します。 マウスの右ボタンを押しながら 画像の上を動かすと、明るさの 感じが変わります もっとも見やすい状態にします ※せっかくなので、銀河の形や 　見え方などもよく眺めてください。

銀河の画像を探す 画像を印刷するには、 [PRINT] とかかれたボタンを押します。 印刷したら、 画像を消しましょう。 [EXIT] ② 目標の銀河の画像を印刷します。 画像を印刷するには、 [PRINT] とかかれたボタンを押します。 印刷したら、 画像を消しましょう。 [EXIT] ボタンを押してください。

銀河の画像を探す ※印刷した際に、 小さなウインドウが出ますが、 このときに、 ◆ Grayscale にチェックしてＯＫしてください。 画像がプリンターに印刷されます。 ※プリントアウトした画像は 名前が書かれていませんので、 混乱しないように注意！

銀河の見かけサイズを測る 1/12度角×1/12度角 これが 何cm かを測ります。 → 写真上の1cmが何度に 印刷された画像 　画像データの視野は、 　　　1/12度角×1/12度角 これが 何cm かを測ります。 → 写真上の1cmが何度に 対応するかがわかりますよね？ （単なる比の問題） 1/12度 　↓ 何cm？

銀河の見かけサイズを測る 1/12 度 ④ 定規を使って、印刷した銀河の大きさが何cmかを測ります。 視野の大きさ 　＝視野1/12度にあたる長さ S (cm)　 銀河は基本的に「ドラ焼き」のような円盤型をしています。 傾いて見えることが多いので、一般的には横長に見えます 横長方向の長さが銀河のサイズになります。 1/12 度 銀河の見かけサイズ 　　　　　　　　　　(cm) 測ったら、実習ノートに銀河の名前と画像中でのサイズ(単位はcm)をちゃんと記録しましょう。 →テキスト p.34

銀河の見かけサイズを測る 銀河は基本的に「ドラ焼き」のような円盤型をしています。 傾いて見えることが多いので、一般的には横長に見えます 横長方向の長さが銀河のサイズになります。

銀河の見かけサイズを測る 1/12 度 ④ 定規を使って、印刷した銀河の大きさが何cmかを測ります。 視野の大きさ 　＝視野1/12度にあたる長さ S (cm)　 銀河は基本的に「ドラ焼き」のような円盤型をしています。 傾いて見えることが多いので、一般的には横長に見えます 横長方向の長さが銀河のサイズになります。 1/12 度 銀河の見かけサイズ 　　　　　　　　　　(cm) 測ったら、実習ノートに銀河の名前と画像中でのサイズ(単位はcm)をちゃんと記録しましょう。 →テキスト p.34

銀河の見かけサイズを測る 1/12 度 ④ 定規を使って、印刷した銀河の大きさが何cmかを測ります。 視野の大きさ 　＝視野1/12度にあたる長さ S (cm)　 ?どこまでが銀河? 銀河は基本的に「ドラ焼き」のような円盤型をしています。 傾いて見えることが多いので、一般的には横長に見えます 横長方向の長さが銀河のサイズになります。 1/12 度 銀河の見かけサイズ 　　　　　　　　　　(cm) 測ったら、実習ノートに銀河の名前と画像中でのサイズ(単位はcm)をちゃんと記録しましょう。 →テキスト p.34

銀河の見かけサイズを測る ⑤ ③と④の結果から銀河の視角が何度になるかを計算します。 1/12 ° 電卓を使って写真上の１ｃｍを計算し、銀河の視角を求めて下さい。 写真上の1cmは、　θ/Ｓ＝　　　　　　=　　 （ °/ cm） 1/12 ° S 銀河の視角 （°） = （写真上の1cm （°/cm））×銀河のみかけのサイズ（cm） 銀河の見かけサイズ 　　　　　　　　　　(cm) 1/12 度 測ったら、実習ノートに銀河の視角(単位は度)をちゃんと記録しましょう。 視野の大きさ 　＝視野1/12度にあたる長さ S (cm)　

銀河までの距離を計算 0.03Mpc 銀河の視角(度) ⑥ 銀河のサイズを仮定して距離を計算します。 銀河の直径＝我々の銀河系の直径 銀河の直径＝我々の銀河系の直径　 と仮定し、0.03Mpcとする 銀河の視角(度) 実習１で学んだことを思い出せば、 以下の式が求まる。 θ Ｙ Ｘ 人までの距離 参考　人までの距離Ｙ＝ 　　平均身長Ｘ × 57.3 ／ 視角θ

それではさっそく、銀河の距離を求めてみましょう！ それでは実際に求めてみよう! 　それではさっそく、銀河の距離を求めてみましょう！