【天文宇宙検定2級】「銀河と宇宙」分野の対策

銀河と宇宙をまとめました。

【1】アンドロメダ銀河、子持ち銀河 M51、ソンブレロ銀河 M 104

用語 概要
局部銀河群 銀河系が属している銀河のグループ。大型の銀河としては銀河系、アンドロメダ銀河、さんかく座銀河M33が含まれる。
太陽系は銀河の中心でない ハーロー・シャプレーが球状星団の空間分布から、太陽系が銀河系の中心には位置しないことを20世紀前半に示した。
宇宙ジェット 活動銀河から吹き出ている光速に近い速度のプラズマ粒子
21cm線 中性水素原子の放射する波長21cmの輝線は、星間ガスや星間塵による吸収・散乱を受けにくいため、その強弱を調べることで銀河の渦巻構造を推定することができる。
銀河の回転速度 銀河中心付近では、中心に近いほど増加する。ある程度銀河中心から離れると、距離によらずほぼ一定。このことから、見えないが重力を及ぼす物質(ダークマター/暗黒物質)が外縁部まで広がっていると考えられている。
銀河居住可能領域 銀河系中心近くでは頻発する超新星爆発によりすぐに生命が滅びるため、生命居住に適さないと考えられている。
銀河系のハロー部分 球状星団が分布している
ハッブル分類 楕円銀河はE、長軸-短軸比によって0~7までの数字が添えられる。レンズ状銀河を表す記号はS0。バルジが棒状の場合SB0となる。渦巻銀河や棒渦巻銀河の添え字はaほど円盤部に比べてバルジが卓越していることを示す。銀河系はSAbとSBbの中間的形態であると考えられている。
規模の似た2つの銀河が衝突 星同士の衝突は起きないが、重力の影響は受けるため、銀河の形が変わると推定されている。
ダークマター(暗黒物質) 質量をもち、光学的にほとんど観測されず、通常の物質より多く存在する。

アンドロメダ銀河


出典:NASA

子持ち銀河 M51


出典:NASA

ソンブレロ銀河 M104


出典:NASA

さんかく座銀河M33


出典:NASA

アンテナ銀河 NGC 4038-4039

アンテナ銀河は、2つの渦状銀河 NGC 4038とNGC 4039が衝突して誕生した。
互いに潮汐力を及ぼし合うことで2本の長い腕状の構造が伸びてアンテナ状の形となっている。


出典:NASA

【2】星団

用語 概要
散開星団 比較的新しく誕生した高温な星が数10から数100程度ある集団。星の重元素量は球状星団に比べて多く、主に銀河系の円盤部に存在します。

【3】ドレークの式

ドレークの式

銀河系(天の川銀河)内の宇宙文明の数Nを見積もるドレークの式(1961年にアメリカの天文学者ドレイクが提唱)は以下のとおりです。

(1)   \begin{eqnarray*} N=R_*f_pn_ef_lf_if_cL  \end{eqnarray*}

N:宇宙文明の数
R*:天の川銀河で1年間に生まれる恒星の平均数
fp:恒星に惑星をもつ確率
ne:恒星に惑星が存在する場合、生命が存在できる(地球型)惑星の数
fl:地球型惑星に生命が発生する確率
fi:生命が知的生命まで進化する確率
fc:知的生命が他の星へ通信ができるほどの技術文明を発達させる確率
L:技術文明の寿命

ドレイクが1961年に示した値はN=10であるが、その後、他の研究者らによって1-1億と様々な値が示されている。などの教養を身につけたい人向け)

※「複数の衛星をもつ惑星の数」「知的生命が宇宙へ探査機を打ち上げられる技術文明を発達させる確率」などは間違い

【ドレークの式とは】銀河系(天の川銀河)内の宇宙文明の数Nを推定する式と計算例
ドレークの式とは?銀河系(天の川銀河)内の宇宙文明の数Nを推定する式と計算例をまとめました。

【4】ブラックホール

項目 概要
観測方法 ブラックホールは周囲に重力の影響を及ぼしているため、周りの星やガスを引きつけるため、ブラックホール周辺から高温のプラズマガスが噴き出されているの。それを観測することでブラックホールも観測することが可能である。
ブラックホール砂漠 太陽の10倍程度の質量をもった恒星質量ブラックホールと、太陽の数百万倍から数十億倍もの質量をもった超大質量ブラックホールの間の質量範囲のこと。その質量範囲にブラックホールが存在するかは明らかになっていない。
ブラックホールの重力 とても強力であり、光でさえその重力から逃れられない。
活動銀河 活発に活動しているブラックホールを有する銀河のこと。
特異点 ブラックホールの中心に存在し、素となった物質がこの無限に小さな点に押し潰されている。
中心から事象の地平面までの距離 質量に比例し、太陽質量のブラックホールでは約3km(太陽質量の1000倍だと約3000 kmと地球半径の半分)
EHT 2019年4月に、ブラックホールの撮影に初めて成功した国際研究プロジェクト「イベント・ホライズン・テレスコープ(EHT)」。多数のミリ波・サブミリ波望遠鏡で地球規模の電波干渉計を構成して、ブラックホールのごく近傍、事象の地平線近くまでの画像を高い空間分解能で撮像し、ブラックホールの物理の解明を目指す国際研究プロジェクトである。チリにあるアルマ望遠鏡や南極点望遠鏡などが貢献している。
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