FITS画像教育利用ワーキンググループ 実習 「太陽の光球面のようすを調べよう」 「太陽の黒点の温度を求めよう 」 ＜実習の概要説明＞ PAOFITS WG SOHO HPより 1 太陽光球面のようすを調べる １．国立天文台（ＮＡＯ）１０ｃｍ新黒点望遠鏡による 白色太陽画像を見る。 ２．周辺減光のようすを、マカリのグラフ機能を 使って調べる。 ３．飛騨天文台６０cm太陽望遠鏡による、同じ黒点 群の画像で見え方を比べる。 ４．黒点の内部の構造を調べる。 2 国立天文台10cm新黒点望遠鏡 ＣＣＤ 3 国立天文台10cm新黒点望遠鏡 による光球面と黒点 4 5 マカリのグラフ機能を使って 飛騨ＤＳＴの黒点画像 （FITS）で （ DST：６０cmドームレス太陽望遠鏡） 黒点の暗部と半暗部 の構造を調べる 黒点画像（スケッチ） → 明るさのグラフ 6 マカリで見た、飛騨６０ｃｍＤＳＴの画像とＮＡＯ１０cm新黒 点望遠鏡の画像の比較 7 飛騨ＤＳＴの黒点画像（２００１，０４，０９） 粒状斑 暗部 半暗部 8 飛騨ＤＳＴの黒点画像（２００１，０４，０９） 黒点暗部の中には何が見えるか？ ｱﾝﾌﾞﾗﾙドット ライトブリッジ 9 ３．マカリのグラフ機能を使って 光球（粒状斑） ライトブリッジ 暗部 半暗部 ｱﾝﾌﾞﾗﾙドット 10 マカリの測光機能を使って 太陽の黒点の温度を求めよう 白色光（連続光）で撮像された太陽像 光球・黒点：第１近似としては黒体輻射をしていると 考えて良い。 単位面積あたり放出される電磁波のエネルギーの総量は その点の温度の４乗に比例する E=σT４ ステファンボルツマンの法則 11 ４．マカリの測光機能を使って 黒体輻射（プランク分布） 3.5E+13 黒体輻射のプランク分布式 3E+13 ｋ：ボルツマン定数 Ｃ：光速度 全波長にわたって積分すると E=σT４ ステファンボルツマン の法則 2E+13 3000K 4000K 5000K 6000K 1.5E+13 1E+13 5E+12 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 0 10 00 h：プランク定数 輻射強度 3 (J/s/m /str) 2.5E+13 波長(nm) 12 マカリの測光機能を使って 国立天文台（ＮＡＯ）１０ｃｍ新黒点望遠鏡による 白色太陽画像（ＦＩＴＳ） 測光 黒点の暗部 光強度 Ｉ 黒点の半暗部 光球中心部 光強度 Ｉｏ 光強度の比 I／Io を求める 13 マカリの測光機能を使って 白色光（連続光）で撮像された太陽像の 各点の光強度： I 温 度： T I／Io ＝（T ／ To）４ T ＝ To（ I／Io）１／４ 光球中心の温度としてTo＝６４００K 白色光によるCCD画像（FITS）→→→ マカリで I，Io を測定して Tを求める 14 ＜発展学習の（１）＞ 国立天文台ＨＰの「太陽活動データベース」から 白色太陽画像（ＦＩＴＳ）をダウンロードする方法 http://solarwww.mtk.nao.ac.jp/jp/database.html を表示 同じページの「10cm新黒点望遠鏡・全面画像」（JPG画像）で 「西暦」、「sr日付(６桁)．jpg」のファイル名をクリックして表示 して、適当な画像を検索する。 黒点が、できる限り光球の中央にある画像を選ぶと良い。 使いたい画像の日が決まれば、同じページの「10cm新黒点 望遠鏡・FITSファイル」の必要な画像の年号を “新しいウィン ドウで開く”で開いて、 「西暦」、「sr日付(６桁)．ｆｉｔ」のファイル 名を右クリックして、必要な画像をダウンロードする。 さあ、「太陽の黒点の温度 」を求めよう！ 15
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