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2017年2月4日

2017年2月 4日 (土)

ハッブルのこと その8/セファイド型変光星で距離がわかる?

  

今日は2月4日。

  

前投稿に引き続いて、

昨年11月24日放映「コズミックフロント NEXT 宇宙の革命児!

エドウィン・ハッブル」より。

  

Photo_3

ナレーター:星までの距離をどう測るか。

  それは長年、天文学者を悩ませてきた大きな課題でした。

  実はグレートディべートの10年ほど前、

  その物差しとなる星が見つかっていました。

  「セファイド型変光星」という特殊な星です。

Photo_6

Photo_7  

  「セファイド」は、内部が不安定で一定の周期で

  膨らんだり、縮んだりします。

  その周期は、星本来の明るさに比例して変化します。

  そのため、セファイドを見つけることができれば、

  明滅の周期から、星本来の明るさがわかり、

  そこから距離を推定できます。

  しかし、当時、その微かな明るさの変化を観測できたのは、

  比較的近くの星だけ。

  渦巻きの中に、セファイドを見つけることは、

  だれもできませんでした。

  

星までの距離を求めるのに、セファイド変光星を使うことは、

膨張宇宙の発見」(地人書館)にも書いてあり、

その説明も書いてありました。

  

何度も見て、何度も読んでいるうちに、

やっと距離を測る仕組みがわかってきたように思えます。

  

このセファイド変光星を見つけた人は、

ヘンリエッタ・リーヴィットという女性でした。

上記の本で156ページで初登場します。

天文台が撮影した膨大な写真乾板を、

雇われた女性たちが・・・・・上記の本から引用します。

  

彼女たちは、一人一人が一日中、選ばれた写真乾板を

拡大鏡で覗いたり、気づいたことを一生懸命記録したりしていた。

工場の組み立てラインの労働者のように、

簡素で飾り気のない衣類を着た献身的な女性たちは、

素早く、正確に、そして安い労賃で、

与えられた写真乾板の一つ一つの恒星に番号をふり、

その恒星の正確な位置を測り、スペクトル分類か写真等級か

そのどちらかを決めていた。  (156p)

選ばれた中で最も才気にあふれていた一人は、

最初ハーヴァード天文台でボランティアとして仕事を始めた

ヘンリエッタ・リーヴィットだった。  (156p)

リーヴィットにちては、他の番組で特集を見た覚えがありますが、

今回ハッブルの番組を見て、

あらためて偉大なことをした女性だと気がつきました。

2014年放映の「コズミックフロント 宇宙の果てを測れ 

コズミック・ラダー」を見たのかなあ。

また録画したBD-Rを探してみよう。

  

  

上記の本からまた引用。

  

リーヴィットは、地球の灯台に等しいものを

天空に偶然見つけたのであった。

船乗りは、もしある決まった灯台の発する光の量をよく知っていれば、

沖から見た時それがどのくらいの明るさで見えるかということから、

陸地からの距離を概算できる。

同様に、セファイド変光星の周期はその変光星固有の明るさを決める。

私たちが地球から暗い光点としてそれを見て、

変光星がどのくらい離れていればいいかを計算することで、

セファイド変光星までの距離が求まる。

他の方法がすべてうまくいかない場合、セファイド変光星を、

このようにして深宇宙で距離測定をする時の大切な

「標準光源」(と天文学者たちは言った)になった。

(161p)

  

  

最後に、セファイド変光星を利用した距離測定の説明で、

最もいいなと思ったのは、このサイトでした↓

Ukai's Astro House

でも加えて、国立科学博物館のサイトにあった

変更周期と絶対等級の関係を表したグラフはほしかったです。

Photo_8国立科学博物館 宇宙の質問箱 銀河編

やっとこさ理解したこと。

火曜日に学校復帰したら、

理科の先生とこのことで話をしたいです。

インフルエンザで休む前、その先生と、

なぜセファイド型変光星で距離がわかるのかを話題にしていたので。

ハッブルのこと その7/渦巻き星雲回転説

  

今日は2月4日。

  

久々ハッブルのことをまとめたいと思います。

昨年11月24日放映「コズミックフロント NEXT 宇宙の革命児!

エドウィン・ハッブル」の聞き書きが中心です。

  

ヴァン・マーネンの渦巻き星雲は

回転しているという説についてです。

1月29日の投稿で書いた聞き書きの続きです。

ナレーター:(ヴァン・)マーネンは、観測データから、

  渦巻きは回転していると主張します。

  計算では、およそ9万年で1周するペースです。

Photo   

  もし渦巻きが小さいものならば、問題は生じません。

  しかし、カーチスが主張するように、

  天の川銀河ぐらい大きいものだったら、外側の移動距離は、

  とてつもなく長くなります。

  たとえ光のスピードで回転したとしても、

  9万年で3分の1しか移動できません。

Photo_2   

  だから渦巻きは、天の川銀河よりはるかに小さく、

  近くにあるものだと考えたのです。

家政則:両方ともそれぞれ自分の説の根拠、

  それぞれ正しいんです。

  正しい根拠を言っているんですけど、

  結局、決着がつかなかったのは、

  渦巻き星雲の距離をきちんと測る方法がなかったので、

  決着がつかなかったんですね。

Photo_4

  その様子をハッブルは聞いて見ていて、

  渦巻き星雲の距離を測れれば、

  この論争に決着がつくということを

  彼は認識していたんですね。

Photo_5

突然出てきた家正則さん。

次の本の著者です。

51yzw4t8k5l__sx306_bo1204203200_ (岩波ジュニア文庫/2016年)

昨年出版された本です。

この本、インフルエンザで通った病院の待合室とか、

病床で読み切った本です。

この本を書いた人が、番組にも出ていました。

  

  

渦巻き星雲の回転って、スケールの大きな話でしょ。

回転していたとして、

回転は、中心がゆっくりでも、

だんだん外周に向かうにしたがって、

スピードは速くなっていく。

でも、渦巻き星雲が巨大だと考えると、

外周の距離がものすごく大きくなってしまう。

そのため、光速でも9万年で3分の1の距離しか進めない。

光速以上のものすごい速さで

回転しているわけがないというわけです。

  

番組の説明がすごくよくわかったけど、

スケールのでかさに驚かされました。

このようなことを100年前に考えていた人たちがいたのですね。

面白い。

つづく

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