14

No.
ステラーライト

回想記「観賞用から観測用への変貌」

インタビュー
奥田治之副台長

天体列伝
ひまわり銀河 NGC 5055 (M63)

金星の日面通過
少年少女研究員（シニア）

天体観測入門―スケッチ−

平成8年2月26日面会と記録した名刺が残っています。群馬県教育委員会管理課主幹
兼指導主事、倉田巧さん。からっ風が吹

くなか県立ぐんま天文台導入機のPRに、地元代理店と西村社長に同行して県庁の教育委員会事務局を訪問しました。私にとって西村転職後の初仕事でしたので、その時の印象をよく記憶しています。その半年前の8月31日に、18年勤務した光学機器専門店を退職して、まさに背水の陣を敷いての転職でした。
この頃の倉田さんは多分、企業の製品PRを聞くのにうんざりしておられたように感じました。主砲の1.5ｍ望遠鏡については既に三菱電機製の導入が決定されており、65㎝望遠鏡と太陽望遠鏡についてPRを行いましたが、話もそこそこに倉田さんと廊下の
喫煙コーナーでタバコを吹かし余談に終始した初訪問でした。
その後８月に開催された「ぐんま天文台
フォーラム96」に参加、その前後に事務局が県庁から大友庁舎に移転していたことも知らず、慌ててタクシーを拾って訪問したことがあります。この日はたいへん蒸し
暑い日で、約束の時間に遅刻した私は、全身汗だくになりながら製品PRをおこないました。この顛末が、倉田さんの同情を買い、弊社も選定候補の末席を汚すことになります。後日、選定委員会によるプロポーザル

﹁

観
賞
用

遠鏡ですが、ぐんま天文台に納入すること

か
か
ら
ら

す。また、ぐんま天文台の中で最も稼動率

観
測用ら、メーカーにとってこの上ない喜びであ

へ
へ
の
の
変
変
貌

げていただきました事に対し、書面をお借﹂﹂方式により、弊社製の太陽望遠鏡が採用されるわけですが、従来「楽しい太陽実験室」と名付けた科学館向けの観賞システムは、
ぐんま天文台参与の清水実先生（元国立天文台）と西村製作所の中井善寛顧問（元京都大学附属天文台）の東西二大巨匠の肝いりで、本格的な分光装置と画像アーカイブ機能を附帯した観測研究用機器に変貌することになります。

さて、紆余曲折を経て熟成された太陽望

西
村
製
作
所

川
内
義
郎

2

ができ、改めて誇りに思っております。国
内有数メーカーの機材が集結したぐんま天
文台で、直接見学することができない望遠
鏡にもかかわらず、日中天気さえよければ素晴らしい太陽像を来館者が直接目に触れることができる唯一の望遠鏡であるからでが高い望遠鏡であるということは、多くの皆様に毎日宇宙を体験していただきながら、その信頼性を証明できるできるわけですかります。
今秋、弊社は中国の北京天文館に太陽望遠鏡を設置しますが、ぐんま天文台で培った製作経験が大いに活かされるところとなりました。ぐんま天文台スタッフの皆様に
関西の望遠鏡屋を世界レベルにまで押し上りして御礼を申し上げます。

奥田：たいした能力も持ち合わせていませんので、は登坂：奥田先生が物理学じめから大きなことは考えなかったから、大きな壁に科に進まれたのはなぜでぶつかったというようなこともなかったけれど…。ですか。

も、壁といえば全て壁でしたね。最初はやっぱり物

奥田：子供の頃から数学（技術）がなかったんですよ。そもそも日本のレベルでや理科的なことが好きでは感度の高い検出器がなくて、アメリカの感度の高いしたが、何にでも興味をものは軍事上の理由で輸入制限がかかっていたから。

持っていました。父は高それで観測対象を明るい天体に絞って偏光か何かはか校を出たら名古屋の繊維
︱
奥イ
ン
田タ
ビ
治ュ
ー
之︱

副
台
長

れないかと考えたり、日本の観測環境の悪さを気球観問屋に丁稚奉公に出すつ

測によって補ったりしました。

もりでしたが、大学も一

登坂：アイデアがすばらしいですね。

つだけなら受けてよいと

奥田：いや、いつも正攻法ではなく、横道や逃げ道をいうことになって、家が探して何とかごまかしてきたような気がします。一番近いという理由で名古屋

大きな壁は自分の能力不足でした。これはどうしよう

大学を受けました。僕はもないので、いつも周囲の人々の力を借りて何とか乗怠け者で、複雑なことはり切ってきました。形式、常識、体裁やプライドなど

好きじゃないんです。だにとらわれている余裕はありませんでした。

から幾何のように補助線

登坂：現在は、科学情報があふれる時代ですが、研究を引けば答えが出るよう者はどのように研究をしていくべきでしょうか。

なものが好きでした。しかし、先生からはお前は数学

奥田：すさまじい技術革新によって、科学知識は爆発は駄目だといわれて、物理学科を受験したら受かって的に増加しています。その上、アメリカ的な業績主義

しまいました。こんな道に進むのがよかったかどうかや競争原理も入ってきて、大量の論文が消化不良のまわかりませんでしたが、わがままを許してくれた父にまお蔵入りしています。それを避けるためにも、個人は感謝しております。

的趣味に埋没せず、惰性的で冗長的な研究はしない方

登坂：天文学、それも赤外線観測をなさるようになっがいいですね。学問全体における位置づけや意義をしたのはどうしてですか？

っかり見極めて、量より質を重視した研究を行う努力

奥田：物作りが好きだったこともあって、大学では実が必要でしょう。

験物理をやろうと思ったんです。宇宙線によって発生

登坂：一般の方にとって、天文学はどのような意義をするチェレンコフ光を観測する望遠鏡も作りました。

持っているでしょうか。

でも宇宙線の観測そのものでは成果が出ませんでした。

奥田：天文学は、美しい星空の魅力や、広大な宇宙のそれで単純な技術で出来る新しい分野、赤外線を使っロマンなど、人生や日常生活に潤いを与えるものです。

た天体観測を試みようということになりました。当時

しかし、天文学は物理なんですよ。物事を合理的に考はまだまだ未熟な研究分野で、関係の論文も年に10編

えようとする科学的な思考を養う教材として、こんなにならないほどだったから、勉強しなくてもすむのがよいものはないと思います。教育、普及の面でも派手最大の魅力でした。

なトピックスに振り回されず、そこに潜む、物理性、登坂：でも、何もないところから研究を立ち上げてい合理性を見出す喜びが味わえるものがよいと思います。

くというのは、大変なことでしょう。

天文学は、そのような科学的思考の訓練の一手段とし

奥田：要するに怠け者なので、生来のあまのじゃくもて、とても大切なものだと思います。

手伝って、できあがったものを知るというよりも、幼登坂：先生のお話をお聞きして、私なりに勉強し直し

稚なものでも自分で考えて作り上げていく気持ちが強てみたくなりました。楽しいお話、どうもありがとう

かったのだと思います。

ございました。

登坂：研究生活のなかではいくつもの壁にぶつかられたことでしょうね。

3─天 体 列 伝─
ひまわり銀河 NGC 5055 (M63)

渦状銀河の最大の特徴である渦状腕は 、 さまざまな形をしています 。 これらの渦状腕の形は何で決ま

球状星団
円盤部

るのでしょうか？最新の観測結果を交えて 、 紹介し
ます。
ます。

バルジ
ハロー

太陽系
10万光年

宇宙にはさまざまな形の銀河が存在しています。そ図３；渦状銀河の模式図（私たちの銀河系）。渦状腕は円盤部にある。

れらはおおまかに２つにわけることができます（図１）。
滑らかなラグビーボールのような形をした楕円銀河、円盤と丸いバルジを持つ渦状銀河の２つです。今回は、class) と呼びます。また、これらを3つに大別して、このうち後者の渦状銀河のひとつ、NGC 5055 (M63)

1‐4 を flocculent (フローカレント)、5‐9 をという銀河を紹介しましょう（図２）。この銀河は別名

multiple (マルチプル)、12 を grand design (グランひまわり銀河ドデザイン) と呼びました。グランドデザインは、はとも呼ばれています。

っきりした2本の腕を持つ銀河、フローカレントははっきりした腕を持たず、切れ切れの構造が見える銀河、
マルチプルはその中間のタイプにあたります。彼らは、このように、渦状腕の形態を分類して、これらと銀河
NGC 4321

NGC 2841の他の性質とに何か関連がないかを調べることにしたM86のです。1980年代のことです。
ところが、こうやって分類したアームクラスは、た

図１；さまざまな銀河たち（Digital sky Survey(DSS)による）

とえば、星が生まれる母体となる分子ガスの量や、星生成率、明るさ、銀河のほとんどの性質と関連があり

図２；NGC 5055
（すばる望遠鏡による）ませんでした。その中で、やや関連していると思われたのは、銀河の回転曲線の形でした。渦状銀河はその上で述べた通銀河中心の周りを回転していますが、回転曲線は中心り、渦状銀河は円からの距離を横軸に、回転する速さを縦軸にプロット

盤と丸いバルジかしたものです。回転曲線は銀河の運動の様子を示したら構成されていまもので、たとえば銀河円盤の安定度の目安になる場合

す（図3）。この円もあります。フローカレントでは、グランドデザイン

盤部にはさまざまに比べてバルジが強く、円盤が不安定になりにくいこな構造を見ることとがわかりました。つまり、きれいなグランドデザイができますが、そンの渦状腕は、円盤が不安定になりやすいとなりやすの最も特徴的なもい可能性があることがわかったのです。

のが、渦状銀河の名前の由来ともなっている、渦状腕

余談ですが、夫のブルース・エルムグリーンは、星です。一言で渦状腕と言っても、さまざまな形があり形成や星間物質に関する理論的研究の大家ですが、大ます。近傍の有名な銀河 M51 は、美しい2本の腕を持学や公的研究機関ではなくコンピューターで有名なっていますし、今回主役となる NGC 5055 は、渦状IBMに所属する研究者です。IBMでは、企業の活動に腕というより切れ切れの小さな部分から成っています。

従事することなく完全に天文学の研究だけを行っていこのような違いはどこからくるのでしょうか？

ます。IBMという企業のポリシーを感じさせる話です

このような疑問を抱いたデボラとブルース・エルム

ね。

グリーン夫妻は、まず、これらの渦状腕の形を分類す

さて、円盤部分が不安定になりやすいかどうかが渦ることにしました。彼らは、渦状腕がどのくらいはっ状腕の形に関連していることがわかりました。これら

きりしているかという基準で、1から12までの数字での違いはどこから来るのか？というシミュレーション

渦状銀河たちを分類しました。このうち、10,11は分をエルムグリーンらが行ったところ、おそらくグラン

類されていません。この分類をアームクラス( armドデザインは密度波というポテンシャルにガスが呼応

4

して渦状腕状に集まり、星を作ることで美しい2本腕が経った後で星生成が起こっているためと考えられまの渦状腕ができるが、一方でフローカレントではそのす。一方でフローカレント NGC 5055 では、渦状腕ようなポテンシャルがなく、銀河のあちこちでガスがに分子ガスはあるけれど、腕からはずれたところにも集まって星が生まれ、その結果あのような切れ切れの同じような大きさで質量を持った分子ガスが存在し、渦状腕になったのだろうと推測したのです。

星生成領域との間に M 51 のようなずれは見られません。

その後しばらくして1997年に、あまりフローカレン
ト銀河である NGC 5055 の近赤外線の観測から、ここの結果は何を示しているのでしょうか？まず、腕の描像に修正を迫るような構造が発見されました。近の強さによって、分子ガスや星生成領域の集中する場

赤外線で銀河を観測すると、軽いけれど数が多い星、所が異なってくることがわかります。腕が強い銀河ですなわち銀河の中の質量の分布を見ることになり、どの星生成領域とガスの系統的なずれは、腕すなわち密こにどのくらい星が集中しているかがわかります。こ度波がガスを集めるだけでなく星生成の引き金（トリの近赤外線で見た NGC 5055 には、弱いけれど明らガー）を引いていることを表しています。一方の腕のかな2本の渦状腕があったのです。この研究を行った

弱い NGC 5055 では、そのようなずれがないので腕のは、ミッシェル・ソーンレイという若いアメリカ女

は星生成の引き金にはなっていないと考えられます。

性天文学者です。NGC 5055 には、分子ガスでも 2本

また、M 51の渦状腕には巨大分子雲複合体 (Giantの腕が存在することがわかり、その後、別の数個のフMolecular Association - GMA) と呼ばれる太陽質量

ローカレント銀河にも同様に、近赤外線で弱いながらの数千万倍の質量を持った分子ガス雲の存在が確認さ2本の渦状腕が存在することがわかりました

れています。私たちの銀河系では、分子雲はほとんどが巨大分子雲 (Giant Molecular Clouds ̲ GMC -)となっていますが、これらの質量は太陽質量の数10万倍ですので、ずっと大きな構造ということになります。
その一方、NGC 5055 の分子雲は、この両者の中間で、数100万太陽質量でした。これらを考えると、腕の強(a)い銀河では密度波でガスが集められ、巨大なガス雲が0作られ、星生成もトリガーされる一方で、腕の弱い銀河ではガスは集められるものの巨大なガス雲の形成や

-60
180

120

60

0
-60
χ(arcsec)-120星の生成のトリガーとしては働かない、ということが-180

推測できます。

図４；NGC 5055 の近赤外線観測と分子ガス観測＊1。近赤外線
でも弱い渦状腕があり、分子ガスも渦状腕上に集中している。

これらの腕の強さ、すなわちこのように、渦状銀河では長い連続的な2本の渦状

どのくらいたく腕の存在が一般的であることが明らかになりました。

さんの星が集中

そうすると、フローカレントとグランドデザインのよしているかの差

うな腕の形態の違いはどこから生まれたのでしょう

による役割の違か？答えは実はまだわかっていません。しかし、いく

いが、渦状腕のつかヒントになる研究結果が得られていますので、紹形の違いを生ん介しましょう。

でいるのかもし42 01 45DECLINATION(J2000)

γ(arcsec)

60

30

15

00

00 45
13 15 50

49

48

47

46

45

44

グランドデザインである M51 とフローカレントでれません。しかある NGC 5055 には、いくつかの違いがみられます。

し、今はまだ観

ひとつは、星生成を反映していると考えられる Hαと、測例が少ないた星を作る材料に成る分子ガスの位置関係です。M51 でめ、検証されては、分子ガスは渦状腕に強く集中して分布し、星生成いません。これらは今後、多くの銀河の観測を行って領域との間に系統的なずれが見られます。これは、密いくことで、明らかになっていくでしょう。

図５；NGC 5055 の分子ガスと星生成領域＊2。
分子ガス雲には必ずしも星生成領域が付随していない（観測普及研究員

度波によってガスが集められた後、1000万年ほど時間＊1 久野、濤崎ほか 日本天文学会欧文報告

RIGHT ASCENSION(J2000)

Vol 49、Ｐ275＊2 濤崎ほか 日本天文学会欧文報告

5

濤崎

智佳）

Vol 55、Ｐ605

─金星の日面通過─
2004 年 6 月 8 日午後 、 金星の日面通過という 、
ごく稀にしか起きない天文現象が日本各地で見られる 。 これは 、 今から 120 年ほど前 、 1874
年 12 月 9 日と 1882 年 12 月 6 日と続けて起きて以来の現象である 。 次回は 2012 年 6 月 6 日に再び起きるが 、 その後はまた 120 年ほど見ることができないはずである。
ができないはずである。

天 文単位の長さ
前回の1874年（明治7年）には、太平洋地域が観測の適地と予想され、フランス、アメリカ、メキシコは
日本の長崎、神戸、横浜を観測地に選んだ。長崎に来たフランス隊には、パリ天文台のジャンセンや天体力学の名著で名高いティスランも参加しており、ウラジ
オストクから長崎まで海底電線を設置して、ヨーロッパの時報が聴かれるようにしたという。私事ながら、筆者はそれから75年たって、ティスランの全４巻の本

金 星と地球の会合周期を熟読して天体力学を勉強した。ところで、18世紀な

金星も地球も太陽の周りを回る角速度は一様でない

かばから2世紀にわたって問題であったのは、1天文単が、１年あたりの平均角速度は金星で585.1782度、

位（太陽と地球の平均距離―1億5000万km）をkmの地球だと359.9937度である。その差は225.1845度単位で表すことであった。公転周期は詳しく決められで、これから金星が地球を追い越すのに要する周期、るので、惑星の平均軌道半径はケプラーの第３法則をすなわち会合周期が平均1.598689年(583.921日)と用い、天文単位では詳しく計算できる。ところが、そ求まる。

れが何kmにあたるかは、当時は２桁の精度でしか分か

この会合周期の5倍は7.99345年とほぼ8年（差はらなかったのである。月までの距離が地球の赤道半径2.4日）であり、76倍は121.5004年と121年半に近の60.2倍にあたることは、昔からイギリスのグリニジ

く、152倍が243.0007年とほぼ243年である。

天文台と南アフリカの天文台との同時観測で決められていた（地心視差57 ）。ところが、太陽面上には、月面のクレータのようなはっきりした目標がなかったの

日 面通過の起きる条件

で、うまく距離を決められなかったのである（太陽の地球を中心として考えると、太陽の動く面（黄道面）

地心視差は8.8 ）。一方、金星が日面通過する時の地と金星の軌道面は3,4度傾いており、黄道面と金星の球からの距離は4000万kmと、1天文単位の1/4ほどと軌道面は、金星の軌道が南から北に黄道面を過ぎる昇近く、この現象を世界各地から詳しく観測すれば、金交点と、北から南に過ぎる降交点とで交わる。昇交点

星までの距離が決まり、それから１天文単位の距離がを地球は12月上旬に、降交点を6月上旬に通る。日面求められると考えたのである。この観測は、1761年と通過は、金星が地球を昇交点や降交点の付近で追い越

1769年の6月の日面通過でも行われたのであるが,さらす時に起きる。計算すると、交点の前後1.75度がそのに精度を上げるため、1874年には、各国が観測隊を世許容範囲である。地球は1.75度を0.0049年(1.8日)で界の適地に派遣することになった。1882年には、大西通過する。

洋を中心として、この現象が観測された。しかし、こ2004年の日面経過は、降交点を過ぎてから1.3度の時の試みは残念ながら成功しなかった。というのは、金に起こり、それから7.99345年たった2012年には、星が厚い大気に覆われた惑星であるため、何時接触し降交点の前1.1度の場所で起きる。前回の1874年12月

たか見分けがつかず、接触時刻などを精度よく測定すには昇交点の1.5度前で起き、1882年には、昇交点をることができなかったためである。その後、惑星のレ過ぎて1.3度のところで起きている。

ーダ観測などが可能になり、現在では１天文単位の長もし、太陽と金星の方向が昇交点か降交点のごく近さはとてもよい精度で決まっている。

くで一致すれは、5会合周期後には、地球は交点から2２ 004年の現象

度ほどはずれてしまい、日面経過は起きない。この場
合には、121年毎に、昇交点でと降交点での日面経過

さて、今回の現象であるが、日本では14時11分過ぎ

が交互に起きることになる。ここ5000年ほどの間は適に、金星が太陽の東からやや南よりの縁で接触しだす。

当にはずれた所で日面経過が起きているので、8年間

そして、14時30分半ごろ、金星全体が太陽面上におさ

隔で同じような現象が見られることになる。

まる予定である。その後、金星は西南西に進み、20時26分ころまで太陽面上に留まるはずであるが、残念な6

がら日本ではその前に日没になる。金星が地平線からころである。また、2012年には、金星は太陽の東北の沈むのは、東京で18時54分、札幌で19時10分、那覇縁から太陽面

で19時20分である。接触時刻は各地ごとに１分以内のに入り、その後西南西に進むはずである。金星日面通違いがあるが、これは金星までの距離が近いためで、過観測の以前の主な科学的価値はなくなったが、これこの時刻の差を1974年には精密に測定しようとしたのがごく稀な天文現象であることには変わりである。この日の太陽の視半径は15.8分、金星は0.5なく、観測で面白い結果がでてくるかもしれない。
（ぐんま天文台長分であり、金星が太陽中心に最も近づくのは17時20分

古在由秀）─少年少女研究員─
（シニア）

ぐんま天文台では、「子ども天文学校推進事業」の一

表１：日程

環として、前回、前々回に紹介したジュニア研究員と（1） 第１回 オリエンテーション ６月29日(土)同じように、高校生を対象としたシニア研究員の活動（2） 第２回 観測計画立案 ７月24日(水)を行いました。参加者は高校2年生を主体とする14人（3） 第３回 観測計画立案 ８月21日(水)（4） 第４回 観測計画立案 ８月24日(日)（男6人、女8人）で、年間8回、計11日間（宿泊3回）（5） 第５回 観測機材操作講習 10月19日(土)〜20日(日)の活動を実施しました。この活動では、誰かが用意し（6） 第６回 観測実習 12月７日(土)〜８日(日)てくれた課題をこなすのではなく、観測普及研究員の（7） 第７回 観測実習 １月18日(土)〜19日(日)

助言を得ながら、自分たちの漠然とした疑問から解決（8） 第８回 まとめ、修了証授与 ２月９日(日）

できそうな課題を導き出し、観測計画を立てて、自ら
まずは自分の興味関心に従っていくつかのグループをの手で宇宙を探究することを目指しました。日程は表1のとおりです。前半の4回は群馬県生涯学習センター

作ることにして、4つのグループを作りました。
「銀河」

で観測計画を練り、後半の4回はぐんま天文台で観測「変光星」「星雲・星団」「太陽系」グループです。まだと解析を行いました。それでは、前半と後半に分けてどんな観測計画になるかわからないので、この後の進活動を紹介しましょう。

み具合と興味関心の持ち方によっては入るグループを変えても良いという前提でしたが、終わってみれば入(A) 前半

れ替わりはありませんでした。

第1回は、興味がある事柄やこの活動に期待すること続く第2回から第4回までは、グループごとに観測計などを自己紹介し合った後、観測計画を練るための準画を練りました。それぞれのグループではじめに面白備として、いろいろな天体やぐんま天文台の機材につそうだと思った事柄を出発点にして、参考図書や文献

いて観測普及研究員から説明を受けました。それからを見ながら、調べたい天体、その天体について明らか

表２：観測計画（前半終了時）
グループ
銀
変

明らかにしたいこと観測・解析方法

ダークマターの量分光観測。銀河の回転速度から全質量を見積り、別の方法で求まっている目に見える銀河の質量を差
し引く。

短周期の変
光星

変光周期

CCD測光。相対光度を測定し、変光の極小時刻を求める

かに星雲
（Ｍ1）

物質の空間分布

数種の狭帯域フィルターで撮像。

土星までの距離

撮像。視直径を測り、既知の土星の大きさを使って土星までの距離を求める

河 渦巻き銀河
光

星

星雲・星団
太

対象天体

陽

系 土星

7

にしたいこと、観測・解析方法、そして見込まれる成ループは、装置の見果を、必要な観測機材を含めて具体的に説明できるよ

学と分光データの読

うにすることを目標にしました。これには皆苦労したみ取り練習もしましようです。学校では問題が与えられ、答えも用意された。とはいっても、ていて○×式の答え合わせができますが、未知の事柄

本物の天体を相手にを扱おうとする場合にはそうはいかないのです。いっした練習ではありま
せん。実体験を伴わたい自分は何について知りたいのかをじっくり考えて、にしなければならない上に、ないまま次回からの本番に突入することになり、本当どこにも模範解答がないのですから、全部自分で考えに撮れるかどうか不安が残ります。こうなると経験あ

なければなりません。それぞれのグループで戸惑いがる男子が頼みの綱かもしれません。

解けそうな形の問題あったようで、うまく呑み込めたグループとそうでなところがその第6回は降雪に見舞われてしまいましいグループとでその後の進み方に違いが出てしまいま

た。天体観測どころではありません。粉雪の冷たさをした。第4回にグループごとに他のグループにわかる

体感しながら、宿舎に使わせていただいた北毛青年のように観測計画を発表してもらいました。前半終了時

家に早々と引き揚げです。本当にデータが取れるのだ

点での各グループの観測計画は表2のとおりです。

ろうか、お互いに成果を発表できるのだろうかと期待
よりも不安と焦りが大きくなって年を越しました。

夏休みの期間に、額を寄せ合ってああでもないこうでもないと計画を練ったのですが、そうしている間に、いよいよラストチャンスの第7回です。心配だったお始めはぎこちなかった高校生たちも打ち解けて話がで天気は良好、見事に晴れてくれました。銀河グループ

きるようになり、お互いに連絡先を知らせ合って相談

は、ドップラーシフトを測って銀河の回転速度を出そしたグループもあったようです。シニア研究員では、うと、65cm望遠鏡と小型可視分光器使って、真横か学校は違うけれども興味を同じくする同世代の仲間とら見えているいくつかの渦巻き銀河のスペクトルを撮

出会えるようにという「人の輪」づくりも考えていまりました。変光星グループは、群馬大学の岡崎教授にしたので、このことは私たちにとってもたいへん嬉し

教えてもらった短周期変光星を、観察用望遠鏡と冷却いことでした。

CCDカメラを使って撮像しました。星雲・星団グループと太陽系グループは夏に立てた計画を変更しました。

(B) 後半前者は、惑星状星雲の物質分布を見たいということで、

さて、秋からはいよいよぐんま天文台に上がって観150cm望遠鏡と窒素冷却CCDカメラ、狭帯域フィルタ

測実習です。これまでと違って宿泊を伴います。第5

ーを使っていくつかの惑星状星雲を撮像しました。太

回では、晴れていればデータ取りと画像処理の練習も陽系グループは、土星だけでなく木星とその衛星も撮する予定で、望遠鏡と観測機材の使い方の講習をしま像して、衛星の動きから木星の質量を出そうと、観察した。男子6人はこのシニア研究員が始まる前年に望用望遠鏡と冷却CCDカメラを使った観測をしました。

遠鏡講習会に参加しており、学校の部活動での利用をさあ、この夜取得したデータからどんな成果が出てく行っての撮像経験もあったことと、たまたま学校の文

るでしょうか。

化祭が重なったために欠席でしたし、おまけにあいに

最終回はこれまでのまとめと成果発表です。月を探くの雨天でしたが、和気あいあいとした雰囲気の中、究していたジュニア研究員の小中学生たちの前で発表

望遠鏡のしくみと動しました。お兄さんお姉さんの貫禄を示せるでしょう

かし方を習い、冷却か。

CCDカメラでの天銀河の回転速度は、含まれる物質の量（質量）によ

体撮像の仕方を練習って決まります。そこで、銀河グループは、自分たちし、練習用にあらかのスペクトルから求めた銀河の回転速度を、回転速度

じめ用意してあったと質量の関係を表わす式に当てはめて、銀河に含まれ画像を使って、画像

る物質の量を求めました。一方で、文献には可視光に処理の練習もしましよる観測で求めた銀河の質量が載っています。これとた。分光器を使うグ比べるてみると回転速度から求めた質量の方が大きい

8

見えな

惑星状星雲には、水素やヘリウム、窒素などが含ま

すなわちダークマターの質量です銀河グルーれます。それぞれの物質は物理環境によって存在形態

ことがわかります。引き算をして残った分がい質量が変わりますから、どのような条件であれば物質が光プではこれを求めました。
変光星は明るさが変わる星です。変光星グループがを出すかを知っていれば、惑星状星雲の様子がわかる

観測した星は、明るさの変化を7時間ほどで規則的にはずです。星雲・星団グループは、始めはかに星雲に繰り返す短周期変光星（YY Eriという星）でした。明

拘りましたが、もう少し面白そうなものということで、るさが変わる星があるということに強い驚きを感じて、特定の光だけを通すフィルターを使って惑星状星雲を自分たちで実際に調べてみよう、周期を求めてみよう

いくつか撮像してみることにしました。ヘリウムが見と思ってテーマとして選んだのです。ところで、星はえる場所は比較的温度が高く、水素が見える場所はそ

時々刻々夜空を動いていき

れに比べると温度が低いということで、惑星状星雲のます（動いていくように見間に違いがあるかどうかを見ようというのです。観測

えます）。星の光が望遠鏡にしてから集まって議論する時間が少なかったためか、届くまでには、地球の大気

はっきりした結論は出ませんでしたが、違いがあるよがあります。星が見える高うなので今度はその理由も探ってみたいということでさが変われば、光が通り抜した。

けてくる大気の量が変わり、

さて、太陽系には木星、土星という巨大惑星があり、そのために光の量が変わりその周りをいくつかの衛星が回っています。太陽系グ

ます。ひとつの星だけを見

ループは、土星までの距離を出すだけでは面白くないていると、星そのものの明ということで、木星の衛星の動きを調べて木星の質量

るさが変わっているのか大気の影響なのかわかりにくを出そうということになりました。衛星が木星を一回くなります。そこで、変光星グループでは、星の明る

りする時間（公転周期）と衛星と木星との距離にはあさの変化を調べるために、明るさの変わらない星（比る一定の関係があるので、そこから木星の質量がわか較星）と明るさを比べることにしました。露出時間のるというのです。ビデオも併用しましたが、本当は幾設定がまずかったのかもしれませんが、星が明るく写

晩かのデータがないと公転周期も距離もなかなか出せ

りすぎて明るさを測りづらくなり、あまりはっきりしないものなので、木星の質量を求める方法とデータをた結果が出ませんでした。けれども、これからもいろ

どのように当てはめるかを説明してくれました。

いろ撮ってみたいと意欲を見せてくれました。
銀河グループと変光星グループは、いろいろな資料

以上が、平成14年度シニア研究員の概要です。ぐんを見たり使えそうな機材の話を聞いたりして、驚きやま天文台でも初めての試みであり、私たちの反省点も興味を覚えたことを基に始めたためか、どんな天体の多々ありましたが、みな最後まで参加してくれて、楽どのような性質を調べてみたいかがはっきりしていて、

しみかつ勉強になったようです。なによりもこのよう観測計画の立案から観測とデータ解析まで、苦労はしな機会がなかったら出会えなかったはずの同世代の仲ましたが滞りなく進みました。対照的だったのが星間ができたことが、今後雲・星団グループと太陽系グループでした。面白そうのためには最大の成果だな天体を選んで、その天体についてわかっていること、ったのかもしれません。

わかっていないことを調べるということから始めたのシニア研究員の活動が終ですが、ハッブル宇宙望遠鏡や探査機によって得られわった後も、連絡を取りた画像などに引きずられてしまったところがあり、実合ってぐんま天文台の望際に探究できそうな目標になかなか辿りつけませんで

遠鏡や機材を使いに来てした。この辺りは、観測普及研究員の助言にも至らな

くれています。このこといところがあったという大きな反省点となりました。

は、私たちにとってもた

結局、この2つのグループでは、助言者が示した課題

いへん大きな喜びでありをやってみるという形になりました。とはいえ、みなます。
（観測普及研究員

努力したことは間違いありません。

9

団根

寿彦）

─天 体 観 測 入 門─スケッチ

ガ

ガリレオが17世紀初頭に初めて望遠鏡を天体に向けて観察した際、残した記録は、現代のようにCCDカメラを用いたものでもなければ写真でもなく、スケッチでした。
観測者が天体を肉眼で観測し、その有様を絵で表現するという記録手法は、19世紀中ごろに写真術が天体に応用されるようになるまで、長い間、天体現象の記録手法として第一線で活躍してきたのです。現在では、可視光領域の記録には冷却CCDが主流となっていますが、今回は、紙と鉛筆と自分の眼があればできる（場合によっては双眼鏡や望遠鏡が必要ですが）、天体のスケッチについて紹介します。スケッチといっても、星の並びを記録したよ
うなものから、ガリレオが始めて見た土星のスケッチ（「耳がある土星））、前世紀にローウェルが見た火星のス
ケッチ（「火星表面の運河」）など、非常に様々で、極端な話、なんでもスケッチしていたわけです。そのなかで、今回は、太陽黒点のスケッチと、惑星のスケッチについて紹介します。これらを取り上げた理由は、共に、時間的に変化をする天体であり、継続してスケッチを取る楽
しみがあるからです。

図１；ガリレオも土星のスケッチ

円と太陽の縁がぴったり合うように
投影盤の位置を調整します。ここで、望遠鏡で太陽を追尾しているようでしたら、いったん
止めてください。
すると太陽像が紙の上を動いて円か 図２；太陽スケッチを行う様子
ら外れていきます。この太陽像が動く方向が（天球上の）東西方向です。
記録として役に立つものにするために、円の外側に印をつけて、後で方向がわかるようにしておきましょう（図２参照）。
このあとは追尾できるようでしたら追尾をして、できないようでしたら時折望遠鏡の向きを調整して、スケッ
チしてください。全体の輪郭を淡く描き始めて、濃淡は塗りを重ねるようにして次第につけていくのが基本です。
まぶしくて見づらいようでしたら、ときどき太陽像をはずして描いてください。投影盤から紙をはずしたり投影盤を動かたりしてしまうと正確に描けなくなりますので注意してください。描き終えたら、ちょっと遠目に眺めてみて、実際の太陽像と同じようでしたら完成です。
後々の記録として役立てるために、スケッチした日時と、使った望遠鏡についての記述（口径、焦点距離、倍率など）を同じ紙に記録しておいてください。そうそう、観察者の名前も忘れずに。

太陽黒点スケッチ
太陽は晴れてさえいれば日中に観測することができま
すし、日ごとに表面模様が変化するので、ふだんの生活
リズムをそれほど変えずに、楽しみながら継続してスケッチを取るのに適しています。惑星のスケッチと同様に望遠鏡を使うのが基本ですが、絶対に直接覗いてはいけません。じっと太陽を見つめるだけでも目に良くないのですから、これからも世界のあれこれを見たければ、望遠鏡で太陽を直接見てはいけません。
では、どのようにすれば安全に観察できるのでしょうか。ぐんま天文台の太陽展示コーナーでも見られるように、「太陽投影盤」に映して見れば良いのです。こうすれば直接目に光を入れないので失明する危険もありません。
それでは、ここで太陽黒点のスケッチの取り方を紹介しましょう。用意するのは、望遠鏡と投影盤の他に、無地のノートで使われているような白い紙と柔らかめの鉛
筆、クリップか洗濯ばさみ、それにコンパスです。コン
パスは紙に円を描くのに使います。望遠鏡の口径にもよりますが、10㎝〜15㎝ぐらいが適当のようです。円を描いた紙をクリップ（または洗濯ばさみ）で投影盤にしっかり固定します。次に、望遠鏡のフォーカスを合わせて、

10

惑星スケッチ
ここでは特に火星と木星をとりあげました。木星はサイズが大きいために（太陽に近づいた時を除けば）ほぼ
年中観測することが可能で、比較的見やすい惑星です。
また、表面模様は雲の作る模様なので、その変化を追うという楽しみがあります。一方、火星は木星よりも小さい惑星ですが、2年と2ヶ月に一度、地球に近づいて見やすくなりますし、なによりスケッチの持つ問題点を示す
良い例です。まずは火星から紹介します。
火星スケッチ
結局、スケッチとは、人間が眼で見て認識した情報を絵として記録するわけですから、非常に主観的なものです。ですから、「火星には火星人が作った運河があるのだ」と信じて火星を見たローウェルの描いたスケッチには、無数の細い運河が描かれています（そうした模様は実際には存在していなかったと考えられています）。ローウェ
ルと同時期に、フランスのアントニアジは、非常に詳細かつ精密な火星のスケッチを残しています。そこには所
謂「運河」は見られず、まるで現代に撮られた写真・Ｃことで、稀にふと良く見える瞬間があります。そういう瞬間を逃さず、しっかりと見ることが大事です。こうして、木星面に見える模様を一つずつ頭の中にたたきこん
でゆきます（そういう意味では記憶力もある程度は必要
アントニアジローウェル
かもしれません）。そうして、およそ全体の様相をつかん（1909年10月６日、11日）（1909年９月17日）
だら（ここまで、見始めてから30分以上かかることも珍
図３；ローウェル（運河派）とアントニアジ（反運河派）の火星
スケッチ
しくありません）、いよいよスケッチにとりかかります。
スケッチの基本は、「最初は淡く描いて、だんだん、濃ＣＤ画像を見ているような錯覚を覚えます（図３）。
くしてゆく」、です。どうしてもしょうがない場合以外、消しゴムは使いません（時間の無駄ですし）。木星は自転この例から学ぶべきことは、いかに客観的に描く努力
が10時間程度なので、1時間も経つと、自転の影響で模をするか？が記録としての価値を決めているということ
様はかなり動いてしまいます。スケッチは時間との戦いです。もちろん、楽しみの一つとしてスケッチをするとでもあります。
いう場合には、こんな難しいことを考える必要はないの木星の場合にはほぼ平行に縞模様がありますから、までしょうが、望遠鏡を通して見た天体の姿を余すところ
ずは縞模様から描き始めます（最初は淡く、です）。そしなく描き尽くそうという姿勢が、科学的な記録としてのスケッチを残すためには必要なのでしょう。ですから、 て、模様の中でも特に目立つものを、実際の木星をよく観察して、できるだけ正確な位置にすばやく記入します。
たとえば口径15cm程度の望遠鏡でのぞいた火星でも、2この時の時刻を記録しておきます。あとは、これらの模年2ヶ月ごとの中接近・大接近の時ともなれば、そこに様を基準にして、他の模様を描き込んでゆきます。模様
見えているすべての情報を記録するために、1時間ものの濃淡などは、次第に濃くしていきます。
時間をかけることも珍しくありません。その時間のほと最後に、スケッチを眼から遠くに置いて、全体を見た
んどは、絵を実際に描く前に火星面を詳細に隅々まで観時の印象が、実際の木星を見たときと違わないか確認し察するという行為に費やされています（この後の木星スます。
（図４に完成例を示しました）
ケッチの取り方を参照）。
基本的には、以上で終わりですが、スケッチを描いた
また、人間の眼には「錯覚」という現象がありますの
紙には、観測開始の時間、で、これにも注意しないといけません。たとえば惑星な
望遠鏡についての記述
どは、漆黒の背景に非常に明るい本体、その中に淡い模、様、と非常にダイナミックレンジの広い対象なので、人 （口径、焦点距離や倍率）
気流の条件（シーイング、間の眼は錯覚を起こしやすいのです。常に自分の眼を疑シンチレーション）、そいながら観察するくらいの気持ちが必要です。
れから特に目立った模様については文章でも記述
木星スケッチ
ここでは、実際の木星スケッチの取り方を紹介します。 を残しておきます。目立った模様が木星面中央をまずは適当な紙（画用紙よりも、比較的表面のなめらかな紙を用いたほうがやりやすい）を用意します。筆者は、 通過した時間を記録して 図４；シューメーカー・レビー
第９彗星の木星衝突（1994）
おけば、そこから、その白紙・無地のノートを利用していました。そこに木星のの直後にとられたスケッチ
模様のある経度を計算す
外形を最初に描いてしまいます。木星は完全な円形にはることもできます。特に文章による記録を併用するのは見えません。南北両極が多少つぶれて見えます。昔は大変、メリットがあります。スケッチを撮った直後なら「木星はんこ」を作って、ある形の楕円をスケッチブック
ばいいですが、半年も経つと、スケッチに描いてあるチにたくさんスタンプして利用していました。今時ならパョットした模様が、ほんとに見えていたのか、スケッチ
ソコンで楕円を描いて印刷すればいですね。木星の楕円のミスなのか思い出せなくなるからです。
は、長軸と短軸の比が15：14です。
このスケッチ用紙と画板（下敷き）、鉛筆、消しゴム、以上で簡単にスケッチについて説明をしましたが、こ手元を照らすライトを持ち、望遠鏡の前に座ります。でこで言う様に堅苦しく考えず、せっかく眼で見た印象をきれば座って作業したほうが、落ち着いてスケッチでき記録に残しておこうと思って鉛筆をとっていただければます（立ったままのスケッチは非常に大変です！）。
いいと思います。もっとも最近では、デジカメでパシャ
まずはたっぷりと木星を観察してください。縞模様はっと撮ったほうが楽だし早いので、みなさん、そちらの何本見えるか、濃淡はどうか、斑点のような模様はない
方がいいかもしれないですね。
か、など、細かに見てゆきます。日本では大気の揺らぎ（観測普及研究員 団根 寿彦、河北 秀世）
による像の悪化が激しいので、しばらくじっと見ている

11

すっかり寒くなり、夜空も冬の勇者オリオンなどが上ってくる季節となりました。観望には暖かくしてお出か
けください。

■観望天体
惑星

土星・木星（３月以降）

連星

カストル（ふたご座α星）星

雲 M42（オリオン大星雲）

散開星団

Ｍ37（ぎょしゃ座）

発行日■2004年１月
発 行■県立ぐんま天文台
電 話■0279-70-5300 FAX■0279-70-5544
所在地■群馬県吾妻郡高山村中山6860-86
電子メールアドレス■gao@astron.pref.gunma.jp
ホームページ■http://www.astron.pref.gunma.jp/※広報誌のバックナンバーは上記ホームページからお取りいただけます。
※広報誌や天文台の利用について、ご意見をお寄せください。
表紙写真説明■活発な活動を見せた2003年秋の太陽。上から太陽フレア（Ｈα拡大像）、プロミネンス、巨大黒点（白色全体像）、ぐんま天文台で撮影されたオーロラ。

古紙配合率100％再生紙を使用しています