１．さあ、はじめよう (必修科目、講義科目) 星空観察に関する基礎知識 1. 宇宙を見て、感じて、楽しもう 1. 画像等を使いながら宇宙を楽しむためのさまざまな要素に気づかせる。 * 星空や宇宙の美しさやファンタジー、いやし効果 * 宇宙の構造や歴史、科学的に見た宇宙の不思議や驚き * 古代の宇宙感、星にまつわる物語 * 観測方法や観測機器を習得し、また開発すること 2. 星座に親しむ 1. わかりやすい星座、星名をいくつか挙げて形や名前になじむ。 2. 星座の起原と現在の88星座までの簡単な歴史を知る。 3. 星(恒星)の明るさと色 1. ひとつひとつの星の特徴を表す基本的な量は、明るさと色である。 2. 明るさは等級によって表す。5等級の違いは100倍の光量の違いに相当する。 3. 星の色は星の表面温度に関係していて、赤い星は表面温度が低く、青白い星は表面温度が高い。 4. 地球の自転と星の動き 1. 地上に立って見る星の動き(日周運動)を理解する。関連して、次の用語を知る。天の北極、天の赤道、恒星日 2. (視点の移動を行い) 宇宙空間から見た地球の自転を考え、日周運動が自転によることを理解する。あわせて、昼と夜の生じる原因を理解する。 3. このとき、星々は変化しない固定したパターン(星座)として見え、これは、「天球」に貼りついたように見える。 5. 地球の公転による星の見えかたの違い 1. 太陽の回りの地球の公転運動のために、地球の夜側から見える星座は 1年かかって一巡する。つまり、公転運動の結果、季節ごとに見える星座が変化する。結果として、太陽が星座の中を動いているように見える 2. 太陽系のおよその構造と惑星の運動を理解する。 3. 流れ星が見える理由にについて知る。 4. 補足(簡単に触れたり、テキストに載せる程度の扱い) * 太陽系の構造と惑星の天球上の運動を関連づけて理解する * 天文単位(AU) * 赤道座標 * 天動説から地動説への変化の簡単な歴史 6. 天体の画像を参考にしながら、宇宙の全体構造を把握する (太陽系から宇宙の果てまでを鳥瞰する)。 1. 太陽系のサイズにくらべて更に大きな距離を表す単位として、光年(ly)が用いられる。 2. 星座を特徴づけるような明るい星たちの多くは数光年から数百光年という距離にある。 3. 10万光年といったさらに大きなスケールでは多数の星やガス、チリなどが銀河と言う大きな集団を作っている。 4. 宇宙にはたくさんの銀河があり、その運動から宇宙が膨張していることが分かった。 5. この膨張は、およそ140億年前に宇宙全体が高温高密度の状態から始まった結果であることが分かっている。 7. 星空案内の意義を知る。 1. 広い知識を一通り学んだ星空案内人は貴重な存在であり、「星について基本的なことでよいから教えて欲しい」と思っているたくさんの市民がいることを考えると、勇気をもって星空案内の活動を始めることが大切である。１−１宇宙を見て、感じて、楽しもう天体物理学の成果を知り、星空の文化に親しみ、観望のための機器操作に慣れ、自分自身が楽しむと同時に、多くの人に楽しい案内ができる人 → 星空案内人、科学コミュニケーターのひとつ！１−２星座のルーツ問私たちがなじんでいる星座たちの起源はどこにあるのでしょう。以下から選んで下さい。＊黄河文明＊インダス文明＊メソポタミア文明＊エジプト文明メソポタミアで生まれた星座ギリシア神話と結合して発展ギリシアの学問ローマ時代、ギリシア人天文学者プトレマイオスアラビア語翻訳書「アルマゲスト」 →現代に至る48星座混乱状態を経て、定められた八十八星座 1928年、国際天文学連合 (IAU)が、 88星座を定めた。「星座」は、今は行政区画（破線で区切った各部分、無所属や重複なし）天球に、緯度経度に相当する、赤緯、赤経の座標が設定されている。全天恒星図より１−３星の特徴をとらえる星によって違う明るさ１００倍１等２等３等４等５等６等１００1/5=2.5倍柴田晋平氏の資料より人間の目に「やさしい」格付け、等比数列的格の違い「ひとつ」は 100.4 = 2.512… 倍（約2.5で十分）星の色もいろいろ星（太陽のようにみずから輝く恒星）のように、高温で不透明の物体から出る熱放射は、低温の方が赤い色高温の方が青い色となって見えます。どんな温度でも、熱放射は全ての色（特定の波長の光）を含んでいます。温度が高くなると、どの色（波長）でも光が強くなると同時に、より青い色（より短い波長）の光が強く増すので、全体として青っぽい色へと遷移していきます。光は電磁波１−４星の動きと地球の自転天の北極を見ると、反時計回りに東から出て「天の北極という方向」の近くに、北極星という星が見える東西南北、見え方がいろいろのような気がするが、天球の回転というひとつの現象であることに注意日周運動は、もちろん地球の自転による見かけのものである南中時、南を向いていると左から右へ北半球での太陽や月の動きから「南中」という言葉があるが、「子午線通過」の語の方が一般性がある。西に沈む「天球」は日周運動を考えるための、便利な「モデル」である１−５星座の中の太陽の動きと地球の公転季節によって見える星座が変わるわけ回転の軸の方向を変えるのは簡単ではない →自転車を思い出そう公転しても、自転軸の（宇宙空間の中での）向きは（なかなか）変わらない太陽の宿る星座月も惑星も、だいだい「獣帯」にお邪魔している太陽の日周運動太陽が「戻ってくる」周期＝人間生活で使っている１日（太陽日）星座の星々が「戻ってくる」周期＝１恒星日１太陽日＝１恒星日＋約４分太陽の日周運動と、星の日周運動は、ちょっと違っている太陽が一周する（つまり一日を数える）間、星は一周とちょっと（１度）回る。この「ちょっと」が１年分たまると → 一周になるこれが年周運動月や惑星の「かわった」動きといっているものは、日周運動や年周運動とは別の動き（星座を背景にした太陽の動きと同じ）。地上から見る視点（日周運動、年周運動、惑星の複雑な動き）と、地球を含めて太陽系の惑星の運行を外側から見る視点の２つを駆使せよ! １−６太陽系について知る惑星は星座の中を移動惑星は、かつて関西では游(遊)星と呼んだ。神出鬼没のように思えるが、もちろんちゃんと位置が計算されている。木火土金水の５惑星は、見えていれば一等星ここで一等星は「一番明るい格の星」という意味で使っていて、数値で測って１等星と、それ以上明るい星（０等星、−１等星など）を合わせている。惑星は、あまりまたたかない（惑星を見分けるコツ）。明るいので色を感じやすい（星は色づいているが、暗いと肉眼では色がはっきり見えない）。火星は赤い、土星はクリーム色といった特徴も、惑星を見分けるコツ。地動説と慣性の法則コペルニクスティコ・ブラーエケプラーガリレオ太陽を中心に回転運動８つの惑星（もちろんこれだけではない）多数の、小惑星やそれに類するもの具体的には：準惑星、小惑星、彗星ちり → 地球に飛び込むと流星（大気圏内での現象）惑星間空間に漂う、微粒子１−７太陽系から宇宙の果てへ宇宙の距離を測る地球一周40000km（定義的にそう決めた）地球の直径30個分→地球-月間の距離地球-月間の距離の400倍→ 地球-太陽間の距離：１天文単位(AU) １億5000万km（1874年、金星太陽面通過を使った歴史的な測定；神戸のビーナスブリッジ）地球の直径30個分→地球-月間の距離光が１年かかって進む距離１光年(ly) １光年は、ひとこえ10兆km（9.5兆km）=約6万AU 専門的には、１パーセク(pc) = 3.26 ly 銀河団宇宙の階層構造銀河解説銀河太陽系星星団星雲銀河銀河団宇宙の地平線世帯市・町・村県国地平線 ○○市 ○○県国柴田晋平氏の資料より星団と星雲恒星が1000億個程度集まった大集合体＝銀河系ガス（広大に広がり大変希薄な気体、主に水素）太陽のように自ら輝く、高密度でコンパクトな天体＝星（恒星）宇宙規模では、星といえば恒星恒星の周りに、惑星が回っている惑星は恒星のすぐ近くにある、付属物としてとらえられるオリオン星雲などは、銀河系（私たちの住む銀河）内にあり、銀河系の中の次世代の星を生んでいる場所です。銀河つぶつぶとして、たくさん写っている星 → 銀河系内の星であり、「天の川」構成員でもある。アンドロメダ銀河とその伴銀河（衛星銀河）は、銀河系の外にある、「よその銀河」である。これらよその銀河の中にも、たくさんの星や星雲が含まれている。「よその天の川」とも言える。宇宙の地平線エドウィン・ハッブル、銀河の世界の研究の先駆者銀河は我々の銀河系から遠ざかっており、その後退速度は銀河までの距離に比例する → ハッブルの法則これは、宇宙の膨張として解釈 → すると過去は、高温高密度の火の玉？１３７億年前の宇宙の開闢（案外宇宙は若い？） → なにしろ地球は46億歳（宇宙の姿の変遷を見届けてきたに違いない）見かけの大きさは角度で測る「星空案内人」向け角度の便利な測り方