PPTX - ISAS/JAXA

講義ガイダンス
「宇宙の物質循環を理解するた
めに使われる物理・化学・数学」
東京大学教養学部前期課程
2015年冬学期 宇宙科学II
松原英雄(JAXA宇宙研)
場所: 東京大学・駒場キャンパス 11号館 1102号室
毎週木曜1限(8時30分-10時15分)
私たちはどこから来たのか?
• 我々の体・住む世界を構成する元素の大部
分は星の中でつくられた
物質の「輪廻」
ガスと塵(星間空間の物質
の1%は固体微粒子)
星間ガス雲
(“星の胎盤”)
星のガス放出は、
どの進化段階で、
どのように起きる?
超新星は塵を作る?
それとも壊す?
星の終焉:
ガス放出/超新星爆
発、塵の生成/破壊
星の誕生
2
星内部での重元素生成
授業の目標
• 特に赤外線天文学(可視光~電波天文学も含む)の
研究の現場である「宇宙の物質循環」に関係したテー
マを幾つか掘り下げて学習する。
• 大学の1、2年生で学ぶ基礎的な物理学・化学・数学
が、最前線の宇宙科学(特にスペースからの赤外線
天文学)の研究の現場でどのように使われているか、
具体的な例を通じて習得し、基礎科目の学習の重要
性を再認識することを目指す。
• 生まれたての星や銀河とその母胎である星間物質、
原始惑星系円盤や系外惑星など、赤外線天文学の観
測対象について学習するだけでなく、 宇宙飛翔体(天
文衛星・探査機)やその運用・データ処理など、研究を
遂行するために我々研究者が日々の研究や業務の
現場で直面している課題についても紹介する。
授業の方法
• ノートをとることで、できるだけ自主的に理
解してもらいたいので、板書を用いて講義
形式で進める。
• 講義の参考資料等は、下記のホームペー
ジにアップする。
• 参考書
– シリーズ現代の天文学
(全17巻、日本評論社)
(特に第4、5、6、9、15、16巻)
授業計画
• 第1回:ガイダンス。講師自己紹介。スペースか
らの赤外線天文学の歴史
• 第2回:天球座標とその変換
• 第3回:可視光・赤外線・電波天文学の基礎(地
上/スペース)
• 第4回:放射輸送の基礎
• 第5回:電磁波放射の素過程その1(黒体放射と
その天文学への応用)
• 第6回:電磁波放射の素過程その2(制動放射と
その天文学への応用)
• 第7回:星間物質その1(概観、星間ガスの諸相、
原子・分子スペクトル線)
授業計画 (続)
• 第8回:小惑星探査と探査機/天文衛星(「は
やぶさ」と「あかり」)
• 第9回:星間物質その2(星間塵)
• 第10回:分子雲と星形成
• 第11回:星・惑星系の誕生の現場
• 第12回:銀河とその活動現象
• 第13回:銀河の形成と進化
成績評価方法
• 毎回の授業の最後に、簡単な演習問題を1
問づつ出題する。
• 第7回の終了時に、それまで出題した問題の
中からレポートを提出してもらう。
• このレポートの内容 と、期末試験の結果で成
績評価を行う。
• 期末試験の内容は後半(第8回以降)に出題
した問題と、全般を通しての内容に関するも
のになる予定である。
• なお、内容・進め方は適宜変更する可能性が
あるので注意のこと。