大阪市立科学館研究報告 25, 87 - 90 (2015) プラネタリウム投影プログラム「天の川って、何だろう」制作報告 嘉 数 次 人 ＊ 概 要 平 成 26 年 6 月 から 8 月 まで投 影 を実 施したプラネタリウムプログラム「天の川って、何だろう」は、夏 の 夜 空 にぼんやりとした光 を放 つ天 の川 の正 体 について、紹 介 したプログラムである 。古 代 から近 代 を経 て、 現 代 に至 るまで、人 々がどのように天 の川 を理 解 してきたのか、その歴 史 をストーリーの軸 としながら、現 在 では天 の川 は数 千 億 個 の恒 星 が集 った集 団 であること、その中 には恒 星 以 外 にもいろんな天 体 があ ること、さらに宇 宙 には天 の川 銀 河 と同 じような星 の集 団“銀 河”が数 多 くあることを解説 した。本 稿 では、 プログラムの概 要 について報 告 する。 １．プログラムの概 略 真 を示 し、織 姫 ・彦 星 の挿 絵 写 真 (図 １)から七 夕 伝 説 夜 空に淡く輝 く天 の川 は、古 代 からその存 在が知 ら の概 略を紹 介 したり、「天 の川は水 気 の精」とある記 述 れていた。人 々は、天 の川 の正 体 が何 であるのかにつ 部 分 の写 真 から、江 戸 期 の 人 々が考 えていた天 の川 いては長 い間 探 求 し続 け、徐 々に明 らかになってきた の正体について概説したりする。 のは最近 500 年間のことで、現 在 では天 の川は私たち そして、これらの説 はいずれも肉 眼 で見 た印 象 から が属する天の川銀 河 (銀 河 系 )の星 々の姿 であることが 考えられた考察であることを説明し、その後の人々はど 知られている。 のように天 の川 の正 体 を解 明 してきたのか、その探 求 そこで、本プログラムでは、人 々が天 の川 を見て、そ の正 体 をどのように考 えてきたのか、どのように正 体 を の歴史と成 果を探っていこう、と話をまとめた上で、タイ トルロゴを投影し、本編へとつないでいく。 明 らかにしてきたのかについて、科 学 史 的 な視 点 を軸 にして紹介する事を目 的として制 作を行った。 ２．プログラムの内 容 ２-１．導 入 導 入 では、観 覧 者 に対 して、夜 空 でぼーっと輝 く天 の川をまず認識し、その存 在 に注 目 してもらった上で、 その正体について関 心を持 ってもらうことを目 指した。 まずは、満 天 の夏 の夜 空 を示 しながら、天 の川 に注 目 してもらう。そして、先 入 観 や知 識 を忘 れた上 で、天 の川の見た目の姿 だけから、その正 体 は何 だと想像で きるかについて考 えてもらうように問いかけをする。 続 けて、古 代 に人 々が考 えた天 の川 の正 体 を紹 介 する（例 えば、ギリシア神 話 では、女 神 ヘラの胸 から流 れ出た乳であるとしている。また、中 国 や日 本 では川だ 図１：池 田 東 籬 著『銀河草紙』(1835 年)に見られる 織姫・彦星と天の川の挿絵。 としているという）。さらに、江 戸 時 代 の日 本 で出 版され た天 の川 に関 する解 説 本 『銀 河 草 紙 』(1835 年 )の写 ２-２．天の川の発見－１ ～大航海時代～ 天 の川の正 体 を解 く第 一 歩 は、大 航 海 時 代 に訪 れ * 大 阪 市 立 科 学 館 、中 之 島 科 学 研 究 所 た。南 半 球 を ふく めた 世 界 中 を 航 海 したヨ ーロッパ の 嘉数 次人 人 々は、それまで見 た事 がなかった南 天 の星 空を見て、 連 続 的 に見 せることにより、天 の川 が途 切 れずに一 周 南天 領 域にも天の川 が流 れていることを知 り、加えて、 している様子を示す。 天の川は途 切れることなく天 球 上 でぐるりと一 周してい ることを発見したのである。 本プログラムでは、まず大 航 海 時 代 の船 の図や、ヴァ そして、天 の川 が途 切 れずに続 いているという 発 見 の成 果 は、1515 年 に画 家 アルブレヒト・デューラーの 天 球 図(図 ２)にも描かれていることを示す。 スコ・ダ・ガマやマゼランの航 路 図を示 し、当 時のヨーロ ッパの人々が世 界 中 を旅 し、その中 で未 知 であった南 ２-３．ガリレオ、ハーシェルと天の川銀河 半 球 の星 空 も見 たことを説 明 した 上 で、プラネタリウム 天の川の謎解きが大きく進展を見せたのは 17 世 紀 の緯 度 変 化 機 能 を使 って、北 半 球 と南 半 球 の星 空 を のことである。1608 年、イタリアの天文学者ガリレオ・ガ リレイは、望遠鏡で天体を観 測した。その中で、天の川 も観 測 し、無 数 の星 の集 まりであることを発 見 したので ある。これにより、天 の 川 の 正 体 が明 らかになった。そ の後、18 世 紀 末には、イギリスの天 文 学者 ウイリアム・ ハーシェルが、望遠鏡を使って天の川の星の数をかぞ え、そ の 結 果 を 考 察 する 事 により、天 の 川 の 星 々は、 円盤状に分布しているという説を立てている。さらに 19 世 紀 以 降 に なると 、年 周 視 差 法 を 皮 切 り に 恒 星 の 距 離の測 定 ができるようになった事などから、ついに天の 川の正体は、約 2,000 億個の恒星が立 体 的 に集った 「天の川銀 河」(銀 河 系 )であることが知られるようになっ たのである。 本 プログラムでは、望 遠 鏡 で見 た天 の川 の写 真 を示 して、ガリレオの発 見を説明 した後、ハーシェルの仮 説 を説 明 する。ハーシェルは、恒 星 の 明 るさは一 定 であ ること、星 の密 度 分 布 は一 定 であるとした上 で、自 らが カウントした天の川の星の数のデータを当てはめて、天 の川の星の分 布 を推 定 したという一 連の流れを、動 画 で紹 介 した。なお、この動 画 は、飯 山 青 海 学 芸 員の制 作によるものである。 動 画 を 示 した 後 は 、そ の 後 の 天 文 学 の 発 展 を 簡 単 に紹介した上で、現在考えられている天の川銀河の姿 を俯 瞰 する。演 出 としては、「宇 宙 旅 行 に 出 かける」と 称して、大阪での星空から一気に視点移動し、天の川 銀河を俯瞰する。続けて、視 点移 動を続けて天の川を 別アングルから見ることにより、円盤状であることを確認 する 。また 、大 きさや恒 星 の 数 、天 の 川 銀 河 に おける 太陽の位 置も紹 介する。なお、このシーンは、デジタル プラネタリウムならではの演出であり、本プログラムの見 どころの一つとして設定した。 ２-４．天の川の星雲めぐり 天の川 (天の川 銀 河 )を構 成しているのは恒 星だけで 図 ２ ： ア ル ブ レ ヒ ト ･ デ ュ ー ラ ー の 『 天 球 図 』 (1515 はなく、さまざまな天 体 がある。本プログラムでは、その 年 )。２枚組 のうち、上が北 半 球 図 、下 が南半 中でも星 雲を取り上げて紹介を行った。理由としては、 球 図 。天の川 が全 天 でつながっている。投 影 明 るい星 雲 は肉 眼 や双 眼 鏡 、小 型 望 遠 鏡 でも 見 るこ では、観 覧 者 が理 解 しやすいように、図 の様 とができる点と、暗 黒 星 雲 は天の川 の見かけの姿の明 に天の川部 分を彩 色して示 した。 るさムラとも大きな関 係がある点、星 雲は恒 星の一 生と 関 係 が 強 い 点 などか ら、発 展 解 説 と して適 していると プラネタリウム投影プログラム「天の川って、何だろう」制作報告 考えたからである。 プログラムでは、まず 夏 の 夜 空 を 出 し、M57(こと座 リ ング星雲 )と M27(こぎつね座 あれい状 星 雲 )、M8(いて このような科 学 史 的 な 解 説 を 加 えることにより、観 覧 者 が、科 学 探 求 の原 理 や、その面 白 さを感 じてもらえ るようなプログラム作りを心がけた。 座 干 潟 星 雲 ) の 星 空 での 位 置 と 拡 大 写 真 を 連 続 して 示 すことにより、天 の川 銀 河 の中 には、星 だけでなく、 ②視点移動により宇 宙 の理解を助けること 星雲と呼ばれる水 素を主 成 分としたガスの雲があること 人 々は古 代 から、経 験 と観 察 により自 らの位 置 する を紹介する。そして、星 の光 で照 らされていないガス雲 場 所 を 把 握 しよう と してき た 。その 疑 問 を 宇 宙 規 模 で は 黒 く 見 え 、暗 黒 星 雲 と 呼 ばれこ とを 説 明 した 上 で 、 解 決 しようとしたのが天 文 学 である。その中 で、人 々は 天 の 川 の 写 っ た 製 や 写 真 を 示 し、 天 の 川 の 中 に あ る 得 られた情 報から、宇 宙 の構 造を図に描 いてきたのだ 黒 いムラは、暗 黒 星 雲 によるものが含 まれていることを が、これは視 点を移 動させ、自らを客 観 視しているとい 紹介する。 う特徴があるといえる。 そ して、 恒 星 は 星 雲 の 中 で生 まれ る こと 、天 の 川 銀 天の川研究も同じ線上にあり、人々が地上から観測 河 内 の 星 雲 は 星 の 誕 生 の 場 であっ たり 、星 が 一 生 を をして天 の 川 の構 造 を 解 析 し、それを客 観 視 するこ と 終えた直後の姿でああったりすることを説 明する。 により、天 の川 銀 河 を“発 見 ”したのである。本プログラ ムでは、この視点移動 という考え方に気付いてもらいた ２-５．宇宙は銀河でいっぱい ～ エンディング さらに、望 遠 鏡 で夜 空 を見 ると、天 の川 銀 河 と同 じよ うな形をした天体 「銀 河 」をたくさん見 ることができる。こ いと考 え、地 球 から天 の川 銀 河 の外 へ、そして天 の川 銀 河 から地 球 へ、という視 点 移 動 の 演 出 を行 い、ビジ ュアル的にもメインに位置づけたものである。 れら銀河は、かつては星 雲と呼 ばれ、天 の川 銀 河の中 にあるのか外にあるのか不 明 であった。20 世 紀に入り、 ３－２．プラネタリウムの機能上の視点 銀河までの距離を測 定 する事 ができるようになり、銀河 当 館では、光 学 式プラネタリウムに加えて、デジタル は、天 の 川 銀 河 の外 にある天 体 であることが明 らかに 式のプラネタリウムを用いている。当館の光 学式は、太 なったのである。 その後 、現 代 天 文 学 の研 究 により、 陽 系内の任 意の場 所からの星 空を投 影する事が可 能 宇 宙には数千 億 個 の銀 河 が存 在 し、我 々の天 の川 銀 であるが、デジタル式 は 宇 宙 内 の 任 意 の 場 所 に 視 点 河はその中の一つであることも知 られるようになったこと 移 動 できるのが特 徴 である。そこで、視 点 を大 阪から、 を説明する。 天 の川 銀 河 の外 にまで連 続 的 に移 動 させる 演 出 を行 以 上 、古 代 か ら現 代 までの天 文 学 の 成 果 を 概 観 す うことにより、観 覧 者が天の川 銀 河の概 念、そして天の る事 により、夜 空 でぼんやり見 える天 の川 の正 体 を 紹 川 と天 の川 銀 河 の関 係 をたやすく理 解 できると考 え、 介した。そして、プログラムのエンディングでは、天の川 本プログラムの演出を作成した。 銀 河 を俯 瞰 する位 置 から、視 点 移 動 により、大 阪 から 見た星空へ戻り、プログラムを終 了する。 また 、大 航 海 時 代 の 人 々が 発 見 した 、天 の 川 が 全 天を帯のように取り巻いている様子を再現する際、プラ ネタリウムの緯 度 ・経 度 変 化 機 能 は、非 常 に有 効 であ ３．プログラムの制 作 にあたって る。 今 回 の「天 の川 って、何 だろう」の企 画 ・制 作 にあた これらから、当館が持つプラネタリウム機 器の機 能を っては、天 文 教 育 やプラネタリウム機 能 など、いくつか 十 分 に 活 用 するこ とを 念 頭 において、本 プ ログ ラムを の観点から考慮した。 企画、作成したものである。 ３－１．天文学的 視 点 ①天体観測により天 の川の探 求が行 われたこと ４．おわりに 「天 の川 って、何 だろう」では、古 代 から現 代 までの 夜 空 にぼんやりと輝 く天 の川 が、我 々 の位 置 する天 人 々が、天 の川 をどのように見 て、その正 体 をどのよう の川 銀 河 の姿 であることは、多 くの人 が知 っていること なものと考 えてきたのかという歴 史 的 紹 介 を軸 としたプ である。しかし、その事 実 を知るまでに、人 々が長 い年 ログラム構 成として作 成 した。話 題 の基 本 は、「地 球 上 月 をかけてきたこと、そしてそこには、科 学 的 な思 考 や から見 る」と いうことで、人 々 が 肉 眼 で、の ちには 望 遠 実 験 がふんだんに詰 め込 まれているが、中にはシンプ 鏡などの観 測 機 器 を使 用 して、その構 造 を把 握してゆ ルなものも多 く含まれていることを、科 学 史 的 な視 点を く過 程 を話 の 中 心 に据 えた 。特 に、ガリレオの 観 測 や 軸に紹 介 した。これらを通じて、一 見 複 雑 で難しそうに ハーシェルの天 の川 構 造 研 究 については、簡 単 な観 見 える 天 文 学 である が 、決 して難 解 なも の ではないと 測機器による観察 や、シンプルな過 程 から考 察が行わ いうことを観覧者に感じてもらえればと思っている。 れており、非常に理 解 しやすいものとなっている。
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