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特集：星空の下（もと）での天文教育・普及■

星空のもとでの天文学～秋の星空編～大西浩次（国立長野高専）
1. はじめに観望会などの星空のもとで星空の案内を行うと、主に神話などの話を中心に展開することが多いでしょう。そんな中で、星空のもとで行う天文学講座、あるいは、星空のもとでしか行えないような天文学講座が出来ないかと考えています。ここでは、壮大な星空のもとに参加者と一緒に星空の美しさとその向こうに広がる天文学の内容を融合する試みとして行っている実践を紹介したいと思います。
今回の企画では秋の星空を中心とした 3 つ

図2

ペガスス座 51 番星（拡大）の話題を準備しました。その 1 つは、2019年のノーベル物理学賞を受賞した太陽系外惑星（以下、系外惑星と呼ぶ）の話、そうして、秋の夜空に肉眼で見える 3 つの変光星（支部会での実演時にはミラが肉眼でもよく見える3 等星であった）にまつわる話、さらに、このセファイドとアンドロメダ銀河の話です。
ここでは、これらのうち、系外惑星の発見の話を例に紹介します。
図3

図1

フォーマルハウト（αペガスス座 51 番星

系外惑星が最初に発見された恒星。ドップラー分光法では、超高分散分光器を使うので、最初

図4

アンドロメダ座 υ 星の対象は明るい太陽類似星が選ばれている。

最初に発見された複数の惑星を持つ惑星系

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星空のもとでの天文学～秋の星空編～

2. 系外惑星の発見－35－

自体も動くので、惑星の公転周期にあわせて、星空の広がる中で、観望会に参加しているわずかに動く恒星の視線速度を高分散分光装皆さんに次のような質問を投げかけます。
「宇置で検出する方法です。だから、メールには、

宙 の 中 に 地 球の よ う な 惑 星 は あ る で し ょ う

星の脈動を間違えて惑星の公転運動の検出だか？」[1,2]。最近では、「いっぱいあるよ」と考えたに違いないという内容でした。確かという答えが返ってきます。ここで、「では、に、発表直後に多くの嫌疑が掛けられていま今、自分の目で見えている恒星の中で、惑星した[5]。ところで、この当時、この手法を使を持っている星はあるでしょうか？」と投げって 3 つのグループが系外惑星探査に挑んでかけます。さあ、そうすると、きっと惑星をいました。マイヨールたちと共に、カナダの持つ恒星はあるかもしれないけど、目で（肉ウオーカー(Gordon.A.H Walker)ら[1,2,3]、眼で）見える恒星の中にあるかないか答えらアメリカのマーシー(G. W. Marcy）ら[3,6]でれない方が多いでしょう。

す。そうして、このマイヨールの報告を受けそこで、季節ごとに肉眼で見える有名な惑て、直ちに 2 つのグループは、自分たちのデ星を持つ恒星を最初に紹介します。秋の星空ータを見直しました。そう、彼らは、それまですと、フォーマルハウトとか、アンドロメで太陽系の木星のような惑星の検出を想定しダ座υ星などでしょうか。晩秋であれば、おていたので、この様な短周期の解析を行ってうし座のヒヤデス星団の一角であるおうし座いなかったのです。そうして、マイヨールたε星なども良いですね。

ちの発見を支持すると共に、新たに複数の短秋の空といえば、この様な対象の中でペガ周期の公転周期を持つ系外惑星を発見したのスス座 51 番星を忘れるわけにいけません。

でした。このようなわけで、最初の発見から5.5 等級と肉眼で見るには厳しいのですが、しばらくは、木星のような巨大なガス惑星が双眼鏡や小型望遠鏡を使うと簡単に見えます。 恒星の非常に近くを公転する「ホットジュピ
このペガスス座 51 番星こそが、最初に系外ター」と呼ばれる「エキゾチックな惑星」し惑星が発見された星であり、この発見に対しか発見されませんでした。この様なこともあて、2019 年のノーベル物理学賞が受賞された

り、地球のような惑星は少ないかもしれないのです。という風潮は 2000 年近くまで続きました。

1995 年 10 月にマイヨール(Michel Mayor)

ところが、2000 年前後より、トランジットと そ の 学生 で ある ケ ロ ー (Didier Queloz)に法[7]、重力マイクロレンズ法[8]、直接撮像法

よって、ペガスス座 51 番星に系外惑星があ[9]などで、相次いで系外惑星が発見されるにることが発表されました[3,4]。

至り、ホットジュピターが選択効果で多数発

この正式発表の約 2 週間まえに、私のとこ見されているものの、惑星系としては極めてろに、この発見の噂の電子メールが届いていマイナーであること、また、意外なことに、ました。このメールには、「周期がわずか 4.2

太陽系のような惑星系も全体の 10％以下で日の木星質量の半分くらいの惑星が発見されあることがわかってきたのです。

たという。しかし、これは、恒星の脈動を捉ケプラー探査機などによる大量の系外惑星えたものに違いないだろう。」という内容でし発見などにより、現在では、恒星の 30～50％た。ここでの観測法は、ドップラー分光法（視程度は惑星系であり、その中の 10％ほどが太線速度法とも言う）と呼ばれる間接的な観測陽系のような惑星系であると考えられていま手法です。惑星が動くと、重心に対して恒星す。この様な状況になってきたので、系外惑

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特集：星空の下（もと）での天文教育・普及

Noyes,■星の発見に対してノーベル物理学賞が受賞さP.;

R.;

Korzennik,S.;

れたというわけです。

Krockenberger, M.; Nisenson, P.; Brown,「さて、今この星空のもと、肉眼で見えてT.; Kennelly, T.; Rowland, C.; Horner, S.;いる星は 3000 個ほどあるでしょうか。今日Burki, G.; Burnet, M.; Kunzli, M. Editedの空なら 1000 個くらいでしょうか、このうby Marsden, Brian G. (1995-10-25). “51

ちの 500 個ほどが系外惑星を持っています。

Pegasi”.

そうして、その 10％、約 50 個が太陽系のよUnion Circular. Circular No. 6251.

International

Astronomical

うな惑星系であり、この様な惑星系には 1 個[4] Mayor, Michel; Queloz, Didier (1995). “A程度のハビタブルな惑星が存在すると考えら

Jupiter-mass companion to a solar-type

れています。いま、この星空の中で 50 個程star”. Nature，378 (6555): 355-359.

度 の 地 球 の よう な 惑 星 が あ る か も し れ ま せ[5] Gray, David F. (1997) "Absence of aplanetary signature in the spectra of theん。」「私たち銀河系には約 2000 億個の星がある と 言 わ れ てい ま す 。 惑 星 系 を 持 つ の は 約

star 51 Pegasi". Nature ， 385,(6619):.
795-796.

1000 億個、地球のような惑星も 100 億個近[6] Butler et al . (1999). “Evidence for

くあるかもしれません。星空を眺めながら、

Multiple Companions to υ Andromedae”.

遥か彼方の第 2 の地球からあなたを見つめてThe

AstrophysicalJournal ， 526(2):916-927.

いる人がいるかも知れません。」
こんなお話をしながら、星空のもとで色々[7] Charbonneau, David; Brown, Timothy

対話してゆくと、机上での講義や授業と異なM.; Latham, David W.; Mayor, Michel

るいろいろな展開が待っています。

(2000). “Detection of Planetary Transits
AcrossaSun-likeStar”.

The

Astrophysical Journal，529 (1): L45-L48.

3.まとめ
この様なお話を各季節の星空のもとで行っ[8] Beaulieu, J.-P. et al. (2006). “Discoveryています。比較的、最新の天文学の内容も、

of a cool planet of 5.5 Earth masses

本当の星空のもとで見ると想像力が増すため

through

でしょうか、子供から大人までいろんな反応

Nature，439 (7075): 437-440.

をしてもらえます。ぜひとも、みなさんもこmicrolensing”.

[9] Marois, Christian; et al. (November2008).の様な試みを行っていませんか。

gravitational“DirectImagingofMultiple

Planets Orbiting the Star HR 8799”.
文Science，322 (5906): 1348.

献[1] Campbell, B.; Walker, G. A. H.; Yang, S.
(1988).

“Asearchforsubstellarcompanions to solar-type stars”. The

Astrophysical Journal ，331: 902.
[2] Walker, Gordon A. H.et al.(1995). ”A
search for Jupiter-mass companions tonearby stars”. Icarus, 116, 2, 359-375.
[3] Mayor, M.; Queloz, D.; Marcy, G.; Butler,
天文教育 2020 年 1 月号（Vol.32 No.1）

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