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Rakuto 20140710
1.
京都大学 宇宙物理学教室 ! 佐々木貴教 天の川に浮かぶ たくさんの地球たち
2.
今日お話しすること ❖ 天文学が扱う「宇宙」 宇宙の「空間」と「時間」を感じてみよう ❖ 太陽系から太陽系外へ 他の星の周りを回る惑星の見つけ方 ❖
天の川に浮かぶ地球たち 生命を宿す「第二の地球」は存在する!?
3.
天文学が扱う「宇宙」
4.
「宇宙」とは? 四方上下謂之宇 (四方上下、これを宇と謂う) 「宇」=空間の概念 ! 往古来今謂之宙 (往古来今、これを宙と謂う) 「宙」=時間の概念 宇宙の研究 = 空間や時間の始まりや果てを考える
5.
宇宙の空間的拡がり(宇宙の階層構造) サイズ小 サイズ大 惑星 恒星(惑星系) 銀河 宇宙の大規模構造 銀河群・銀河団
6.
宇宙の歴史を1年で表すと 138億年前 (宇宙誕生) 現在 1/1 12/313月 5月
7月 9月 11月 太陽系が生まれたのは何月何日? 地球が形成されたのは何月何日? 生命が誕生したのは何月何日? 人類が誕生したのは何月何日?
7.
宇宙の歴史を1年で表すと 138億年前 (宇宙誕生) 現在 1/1 12/313月 5月
7月 9月 11月 太陽系が生まれたのは8月20日 地球が形成されたのは8月31日 生命が誕生したのは9月16日 人類が誕生したのは12月31日23時52分! 明治時代の始まりは12月31日23時59分59.6秒!
8.
太陽系から太陽系外へ
9.
太陽系外惑星 太陽系:太陽を中心とする我々の住む惑星系 (水・金・地・火・木・土・天・海) 太陽系外惑星:太陽以外の恒星の周りを回る惑星系
10.
Mayor & Queloz
(スイスの観測チーム) ペガサス座51番星の周りに Hot Jupiter が存在! 1995年10月 人類初の太陽系外惑星検出
11.
太陽系外惑星が続々と見つかる 発見年 発見数
12.
暗すぎる惑星、明るすぎる中心星 ←惑星中心星→
13.
暗すぎる惑星、明るすぎる中心星 ←惑星中心星→
14.
恒星が観測者に近づいたり 遠ざかったりする → ドップラー効果 により星の色が周期的に変化 ! ドップラー効果の大きさから惑星の重さが求まる 間接法1:視線速度法 恒星は惑星の重力によって ほんの少しだけ
揺らされる
15.
46 1995 この後最も多くの系外惑星が 本手法で発見されている 51 Pegasi b 1995年 初めての系外惑星発見
16.
惑星が恒星の前を通過する際に明るさが変化する → 周期的な明るさの変化を観測 惑星のサイズが求まる →
惑星の密度が求まる 分光観測から惑星の大気成分や温度分布も求まる 間接法2:トランジット法
17.
HD 209458b 初めてトランジットが観測 された系外惑星 ! 初めて大気成分が観測された 下層部:ナトリウム 上層部:水素・炭素・酸素 ! 表面温度も観測:約1200℃ ! さらにその後の観測で 水・メタン・二酸化炭素の 存在も確認された
18.
惑星と恒星の光を分離し、惑星の姿を直接見る コロナグラフ:明るい恒星の部分だけを隠す は約100億倍に 長波長では惑星 の明るさの比は でも約1000万倍 地上観測の最 らぎが起こすか る望遠鏡などの 望遠鏡では、大 正する補償光学 ロナグラフなどを 天体 ナトリウム層 高度 大気揺らぎ 補正された コロナグラフなし コロナグラフあり レーザー 直接撮像 恒星が明るすぎて、そばにいる惑星が見えない (例:太陽は木星の20億倍も明るい)
19.
HR 8799 直接撮像成功! GJ 758
20.
天の川に浮かぶ地球たち
21.
22.
ケプラー宇宙望遠鏡 2009年3月に打ち上げ トランジット観測により主に系外地球型惑星を探索
23.
宇宙は地球であふれてる! 地球サイズ スーパーアースサイズ 海王星サイズ 木星サイズ それ以上
24.
宇宙は地球であふれてる!
25.
26.
27.
フェルミのパラドックス エンリコ・フェルミ (1901-1954) Where are they? 地球に似た惑星は恒星系の中で 典型的に形成されうる =
地球外文明はたくさんある? これまで地球外文明との接触の 証拠は皆無である = 地球外文明は存在しない? 天文学・生物学・数学・宇宙生物学等を巻き込む議論
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