学習サークル2000年１月議事録
学習サークル１月議事録
【日時】
２０００年１月８日 １４：１５〜１６：００
【場所】
兵庫県立西はりま天文台 スタディールーム
【活動内容】
◎テキストの範囲
３章 ５ 宇宙の階層構造〜４章 １ 天の川の正体と銀河系の発見まで
◎配布物
プリント２枚
◎Abstract
まず、先週、間違っていた所を訂正した。
「５ 宇宙の階層構造」では、プリントを前回の物を変えて、テキストと併用しながら内
容を説明した。「１ 天の川の正体と銀河系の発見」では、プリントの内容を読んでもら
い、テキストの内容を説明した。また、物理をやっていない人もいたので、基本的な事も
説明した。最後に前回の質問の内容をまとめて終わった。
今回は姫路工業大学のメンバーも多く、長い時間活動ができた。
◎内容
・５ 宇宙の階層構造
プリントを使って、惑星系から宇宙の泡構造まで、それぞれの階層の説明をし、階層の関
係について説明した。銀河団の説明では、銀河団の力学的進化について、テキストの表と
テキストの内容を組み合わせて、テキストの意図していると考えられる事を説明した。「
（２）超銀河団と宇宙の大規模構造」では、赤方偏移について、物理の基礎的な事から説
明し、テキストの内容を説明した。
・１ 天の川の正体と銀河系の発見
内容を分かっていない人が多かったので、最初にプリントを読んで貰い、内容を把握して
貰ってから、細かい部分の説明をした。星の明るさが、星までの距離が遠くなるとどうな
るかについて説明し、ハーシェルのスターカウントの説明をした。
・まとめ
１２月の質問の内容を確認して。１月の活動を終わった。
◎質問
・１２月
１ 微分回転とはどういうものか。
２ 円盤型の銀河では、回転するだけで渦の模様にならない。この事は、本当は
どうなっているか。また、本当に回転するだけで渦の構造ができるか。
３ 密度波理論についての解釈。物質が通りにくい所が波が立っているように見
える所かどうか。
５ 「局部銀河群」という名前は、 固有名詞か。
６ 「局部銀河群」の範囲はどこまでか。
７ 星雲、星団の大きさはどれぐらいか。また、星団と銀河はどう違うか。
８ 銀河から銀河までの距離はどこから測っているか。
・１月（新しくでた質問）
１ 銀河の速度分散の測定方法。
２ 局部銀河群に属する銀河の個数の決め方。
３ 楕円銀河、Ｓ０銀河はどういうものか。
４ 銀河の回転の速さ（銀河の回転曲線）はどうなっているか。
５ ドップラー効果とは。
６ 赤方偏移とは。
７ ハッブル（Hubble）の法則とは。
８ 光の強さと距離の関係。
☆４〜８の質問は、物理を専門としない方による質問です。
◎質問の答え（答えられたもの）
・１２月
１ 微分回転とはどういうものか。
微分回転に対するものとして、剛体回転がある。微分回転とは、このような
回転ではなく、ガスなどの流体が、銀河の円盤を回転する時の摩擦で、外側
の回転が内側より遅れていく回転の事。（理化学辞典参照）
５ 「局部銀河群」という名前は、 固有名詞か。
「局部銀河群」は、固有名詞です。
７ 星雲、星団の大きさはどれぐらいか。また、星団と銀河はどう違うか。
「星雲」「星団」「銀河」古いもので、「島宇宙」という言葉は、昔は、これらの物
を区別できなかった。星団と銀河の違いとしては、星団は銀河を構成しているもので
あり、天体の大きさとしては半径で、散開星団で５〜３０光年、球状星団で１００〜
５００光年ということができる。
８ 銀河から銀河までの距離はどこから測っているか。
測定の起点は太陽系で、銀河の中心までの距離を測定している。
・１月
１ 銀河の速度分散の測定方法。
テキストＰ３２にある様に、タリー・フィッシャーの関係、フェーバー・ジャクソン
の関係などの経験則によって決める。
２ 局部銀河群に属する銀河の個数の決め方。
研究の立場や、観測結果によって変わると考えられる。
（前田さんによる回答）
３ 楕円銀河、Ｓ０銀河はどういうものか。
銀河には、渦巻銀河、棒渦巻銀河などの種類があり、見かけの形で分類されている。
楕円銀河やＳ０銀河も銀河の一種で、楕円銀河では、特徴として渦巻銀河の様な円盤
がなく、水素ガスが少ない。この水素ガスがないため、年老いた星が多く、赤っぽい
色に見える。Ｓ０銀河も楕円銀河と同じように円盤部分がほとんど無く、銀河の構成
要素も楕円銀河に似ている。（テキスト参照）
４ 銀河の回転の速さ（銀河の回転曲線）はどうなっているか。
銀河の中心から円盤のある半径の所までは、剛体的な円盤の様に回転し、それより離
れた部分では、惑星の運動をする。（テキスト参照）この境界の区別は明確でない。
５ ドップラー効果とは。
／＼ ／＼ ／＼ ／＼ →ｖ
■ ＼ ／ ＼ ／ ＼ ／ ＼ ／
＼／ ＼／ ＼／ ＼／
→Ｖ
／＼ ／＼ ／＼ ／＼ →ｖ
■ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜ ｜
＼／ ＼／ ＼／ ＼／
←Ｖ
／⌒＼ ／⌒＼ ／⌒＼ ／⌒＼ →ｖ
■ ＼ ／ ＼ ／ ＼ ／ ＼ ／
＼＿／ ＼＿／ ＼＿／ ＼＿／
（ｖ：波の進む速さ、Ｖ：波源の速さ）
・一周期の波
＼ ／＼
＼ ／ ＼
＼／ ＼
波源からでた波は、一定の静止した媒質中では、一定の速度で進む。波原からでる波
の数（周波数）も一定なので、波源が移動すると、波源の移動が波の速さに比べて小
さい時（Ｖ＜ｖ）、図の様に、１つ当たりの波（一周期の波）の長さ（波長）が変わ
る。この事をドップラー効果という。
６ 赤方偏移とは。
地球から恒星や銀河などを観測すると、ほとんどのものは、地球から遠ざかって観測
される。光も波なので、この時、天体からでた光はドップラー効果のため、波長が長
くなる。この波長が長くなる事を赤方偏移という。
７ ハッブル（Hubble）の法則とは。
地球から恒星や銀河などを観測すると、ほとんどのものは、地球から遠ざかって観測
される。天体が地球から遠ざかる速度（後退速度）とその天体までの距離には、
ｖ＝ＨＲ （ｖ：後退速度、Ｒ：天体までの距離
、Ｈ：定数）
の関係がある。Ｈをハッブル定数といい、この関係をハッブルの法則という。
８ 光の強さと距離の関係。
光が一点からでているとすると、光源を中心とした半径Ｒの球を考える。光源から出
た光の量は一定なので、Ｒが大きくなると球の表面の単位面積当たりの光の量が少な
くなる。球の表面積をＳとすると、
2
Ｓ＝４ΠＲ
となる。単位面積当たりの光の量をσ、全光の量をＬとすると、σは、ある方向に向
かう光（観測する光）の量になる。
全光の量は、
2
Ｌ＝σ×４ΠＲ
ゆえに、
2
σ＝Ｌ／４ΠＲ
ゆえに、ある方向に進む光の量は、Ｒの２乗に反比例して小さくなる。
（前田さんによる回答）
【次回の活動】
・２月は、４章の「２ 銀河系の大きさと構造」の内容をする。時間があれば、
復習もする。