分光観測によるM1の膨張速度について兵庫県立大学附属高等学校自然科学部天文班 2年：宗光健太・柴田耕平 1年：青木・定本・春名・松原・津田・山上研究・研究動機について私たちは、以前より、超新星残骸や銀河、宇宙が膨張していくことに興味がありました。そこで、（M1）かに星雲の膨張速度を求めるため、星雲の筋構造を分光観測しました。考察について今回の結果は、星雲が球状に広がっているとすると、その動きを説明する事が出来ません。そこで私たちは、膨張の仕方について2つの仮説を立てました。モデル①：ガスが大きな塊を作って、塊ごとに異なった方向に移動している。 (なおこのモデルでは、視線と垂直方向の動きは考慮していない。）モデル②：星雲全体が反時計回りに回転しながら膨張している結果について（図1）Ｍ１の写真｛撮影：坂田裕之氏｝（図2）スペクトル画像図中の囲いは今回解析を行った領域観測・解析について観測は2011年01月21日に岡山県の美星天文台 101cm望遠鏡で行いました。画像解析ソフトBespec・Makariを用いて、水素の輝線（Hα）や、窒素の輝線（NⅡ）のドップラーシフト量を求め、筋構造の移動速度を求めました。（図3）は、（図2）のスペクトルをx軸方向に波長、 y軸方向に輝度を取るグラフです。グラフ中の幾つかの頂点は、各スペクトルの波長を示しています。観測された移動速度をＭ１の写真と重ねると、（図4）のようになりました。青くなっている部分は青方偏移つまり、我々に近づいています。また、赤い部分は赤方偏移していて、私たちから遠ざかっています。筋構造の中には、私達に近づく物と、遠ざかる物の両方が観測されています。（図6）モデル②の説明図反時計回りに膨張しているとすると、左図のように説明すると、全体として左側が遠ざかり、右側が近づくモデル②の動きを説明できる。まとめ（図3）（図４）（図3）横軸に波長・縦軸にスペクトルの輝度を表したグラフ（図4）移動速度を写真を重ねたものスペクトルをグラフ化したもの（図5）各輝線別の移動速度マップ（上段） ←Hα-左シフト・ Hα-右シフト・NⅡ-左側 -左シフト・NⅡ-左側-右シフト→ （下段） ←SⅡ-左側-左シフト・SⅡ-左側-右側シフト・SⅡ-右側-左側シフト・SⅡ-右側-右側シフト・・→ 今回対象の天体が非常に淡いこともあり、分光器の分解能を上げると天体のスペクトルを得ることが出来ませんでした。そこで、分解能低く設定したため、スペクトル画像上で、1pix輝線の値を取り違えると、約 100km/sの速度差が出てしまいます。分解能を上げ、より正確に観測するためには、口径のさらに大きい望遠鏡が必要だということが分かりました。現在の観測技術では、視線垂直方向の速度しか測ることが出来ず、立体的な動きを観測することが出来ません。技術の進歩により、立体的な動きが観測できるようになることが待たれます。謝意分光観測をするにあたって、大変お世話になりました、美星天文台の綾仁天文台長様、村上研究員様、また今回の研究をご指導下さいました、西はりま天文台の時政研究員様に厚く御礼申し上げます。（図5）