オーストラリアからのトビタテ便り2〜南十字星みーつけた〜

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ホホウ! 本日の更新はオーストラリアからのトビタテ便り2〜南十字星みーつけた〜です! 電波天文学を学ぶ彼女が今回伝えるのは、宇宙のスケール感。何度見ても、何度聞いてもただただ圧倒される宇宙のお話です。

トビタテ便りとは

トビタテ便りの詳細についてはこちらのページをご確認ください。世界中に留学しているトビタテ生から、週に1度1ヶ月の短期集中連載を行ってもらっています。ルールは2つ。「留学先の写真を載せてもらうこと」と「普通の友達には話せないような濃ゆい専門の話を思う存分ぶちまけてもらうこと」です。

7のトビタテ便りも3人のトビタテ生に描いてもらっています。本日の便りは、天文学。星空、銀河、ロマンあふれる響きですがその深すぎる話を、齊田 智恵さんに聞いてみましょう。

これまでの連載記事 

本文

今回は宇宙のスケールに関して書いていきます。前半では星や惑星のスケール、後半では宇宙の空間的なスケールを動画を通して体感していただければと思います。

星・惑星のスケール

前半では星や惑星の大きさがどれくらいなのか体感します。
こちらの動画を御覧ください。
Size of the Universe – Stars and Planets Size Comparison https://www.youtube.com/watch?v=vT4KEcslp_Y

 まず太陽系の惑星と衛星から始まります。惑星とは自身のエネルギーで光っている恒星の周りを公転している天体、衛星は惑星の周りを公転している天体です。太陽系では太陽が恒星、その周りを回っている水・金・地・火・木・土・天・海が惑星、月は地球の衛星です。
大きさの順に紹介されていきます。
  • 月 (Moon)
  • 水星 (Mercury)
  • 火星 (Mars)
  • 金星 (Venus)
  • 地球 (Earth)
  • 海王星 (Neptune)
  • 天王星 (Uranus)
  • 土星 (Saturn)
  • 木星 (Jupiter)
  • 太陽 (Sun)
 木星は地球の11倍、太陽は地球の109倍あります。地球がビー玉の大きさのだとすると、木星は小さめのハンドボールくらいで太陽は大玉ころがし用のボールくらいだと思ってください。
惑星の次は恒星のスケールです。どんどん大きくなっていきますね。
太陽を1とした時、星の大きさが何倍になるのかをリストであげてみます。
動画に出てくる順で・・・
  • 太陽  (Sun) →1倍
  • シリウス (Sirius) →1.7倍 [1]
  • ポルックス (Pollux) →8.3倍 [1]
  • とも座ゼータ星(別名:ナオス)(Zeta Puppis) →20倍 [1]
  • アルクトゥールス (Arcturus) →31.45倍 [1]
  • アルデバラン (Aldebaran) →51.5倍 [1]
  • リゲル (Rigel) →62倍 [1]
  • アンタレス (Antares) →700倍 [2]
  • ベテルギウス (Beteigeuze) →950 ~ 1000倍 [3]
  • はくちょう座 KY星 (KY Cygni) →1500倍 [1]
  • ケフェウス VV星 (VV Cephei A) →1800倍 [1]
  • おおいぬ座VY星 (VY Canas Majoris) →1950倍 [1]
 太陽が1mmの砂粒だとするとリゲルはテニスボールくらい、アンタレスはかなり大きめのバランスボールくらい、一番大きいおおいぬ座VY星は水上を歩ける2mくらいのアクアボールくらいだと思ってください。大きいですよね。

空間的スケール

 次は空間的スケールを考えてみましょう。
 こちらの動画は太陽系から始まり、現在観測可能な宇宙へと目を広げていく構成になっています。この動画は観測的なデータに基づいて作成されており、惑星や人工衛星の軌道、星や銀河の大きさなどは実際のスケールで表されています。動画の時間を各項目でしめしていますので参考にしてください。

 

Universe Epic Zoom Out [AMNH + Hans Zimmer Remix] https://www.youtube.com/watch?v=xeIVGx7wpNw

<太陽系>
 動画時間→00:40 ~ 2:30
 まずは地球のヒマラヤ山脈あたりからズームアウトしていきます。地球が前面に映し出されると地球の周りに緑色の線が見えますね。これらは地球の周りを回っている衛星です。
 太陽系には8つの惑星ー水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星があり、それぞれの公転軌道を見ることができます。冥王星は長い間9つ目の惑星とされてきましたが2006年の国際天文連合の総会で準惑星に降格されました。
 太陽系の内側にある水星、金星、地球、火星は地球型惑星と呼ばれ、主に岩石や金属で構成されています。これらは太陽系から比較的近い公転軌道を取っています。さらに外側の土星、木星、天王星、海王星は木星型惑星と呼ばれており、主に水素やヘリウムで構成されています。
<星>
動画時間→02:30 ~ 02:50
 太陽から離れて行くと周りの星が目に入ってきます。星座もこれらの星から形作られています。太陽から離れて行くとわかるように私たちの太陽はたくさんある平凡な星のひとつに過ぎません。太陽から一番近い恒星はケンタウルス座にあるプロキシマ・ケンタウリで4.24光年の距離にあります[4]。
<天の川銀河・その他の銀河>
動画時間→2:53 ~ 3:25
 星々からさらにズームアウトしていくと天の川銀河が見えてきます。2000億個ほどの星で構成され、大きさは直径10~12万光年あると言われています[5]。そうです、端から端まで行くのに光のスピードをもってしても10万年かかってしまいます。銀河は星の他にガスやチリなどで構成されており、中心には巨大ブラックホールがあります。星は円盤状に集まっているので天の川銀河はどら焼きのような形をしています。天の川銀河から一番近い大きな銀河として有名なのはアンドロメダ銀河 (M31) で天の川銀河から250万光年の距離にあります[6]。アンドロメダ銀河はMacのデスクトップになっている例の銀河です。
 さらにズームアウトしていくと数え切れないくらいの銀河が現れてきます(動画→3:13)。一部、銀河がない領域がありますが、そこは銀河が存在していないのではなく、天の川銀河の中のチリなどに邪魔されて観測ができない領域です。
<観測可能な宇宙>
動画時間→3:30 ~ 3:50
 最後に一番ズームアウトした時点で黄色、緑、青などの球に包まれます。宇宙の全方向から2.73Kの弱い放射が観測されており、「宇宙背景放射」と呼ばれています。長くなるので詳しくは触れませんが、ビッグバンのなごりのようなものです。これが私たちが観測できる宇宙の端とも言える領域です。これより外側に何があるのか、もしくは何もないのかは観測によって明らかになっていません。

今週の天文リンク

宇宙のことをもっと知りたい!という方にオススメです。宇宙の誕生や星の一生などをお手軽に知ることができます。

参考

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