2007年8月23日木曜日

5_63 かなたの星まで3:年周視差

 前回は30mメッシュの公開のニュースを紹介したので、「かなたの星まで」が一回休みました。今回は、以前の続きで、三角測量で星までの距離を測る方法についてです。

 行くことができないほど遠くにあるものまでの距離を測る場合、三角測量を利用するという話をしました。三角測量には、原理的に3つの方法がありますが、行くことのできないものまでの距離を測るには、「一つの辺の長さとその辺の両側の角度を決める」方法がだけが使えます。
 この方法を、星までの距離を測定するのに利用すればいいわけです。この方法は、測りたいものが遠くなればなるはど、一辺の長さに比べて、他の2辺が長くなります。つまり、測れる一辺の両側の角度が90度に近づいていきます。
 数学では、無限遠の時のみ90度で、有限の距離であれば、90度以下の角度になるはずです。しかし、観測には誤差がつきものですが、遠くのものを測定するときには、その誤差が大きくなっていきます。原理は簡単なのですが、実際に測定しようとすると、非常に難しいものとなります。
 地球上で使える実測可能な一番長い辺は、地球の直径(約13000km)を誰もが思い浮かべるでしょう。これは、日没後と日の出前などに、同じ星を観測すれば、地球の直径分の距離を確保して、観測したことになります。もっと、長い測定可能の距離を、利用することができます。
 地球は太陽の周りを公転しています。この公転の直径を使えば、1億5000万kmとなり、地球の直径の1万倍の辺を手に入れることができます。ただし、この観測には半年かかという気の長いものとなります。
 このような地球の公転の直径を辺としたとき、星の位置がずれことを年周視差と呼びます。このずれは、もっと多くの動かない星を背景に決めていくことになります。
 ところが、1億5000万kmという距離をもってしても、星までの距離は遠いのです。このような年周視差が角度で1秒(1度の360分の1)になる距離は、3.26光年に当たります。この距離を天文学では、距離の単位して利用していて、パーセク(parsec)と呼んでいます。
 地球に最も近い恒星であるケンタウルス座α星は、年周視差がわずか0.76秒しかありません。
 このような年周視差の原理が、星の距離を測定するのに使えることは、かなり古くからわかっていました。しかし、なかなか実測されるに至りませんでした。ですから、ティコ・ブラーエは、年周視差が観測できないことから、地動説を否定し、天動説が正しいと考えていました。
 実際の年周視差を用いて観測されたのは、1838年にフリードリッヒ・ヴィルヘルム・ベッセルが、はくちょう座61番星の年周視差を観測できた時でした。その年周視差は、なんと0.314秒でした。その後、ベガの0.26秒、ケンタウルス座α星の0.76秒など、続々と年周視差による観測結果がでてきました。
 現在では、技術の進歩によって、当然ことながら、観測できる距離はもっと長くなっています。それは、次回としましょう。

・いい気候・
北海道の湿度が高い高温の時期は、お盆の数日でした。
先週末にはいつもの北海道の気候に戻りました。
私も一息つくことができました。
ただ、夏バテの影響か、運動不足がたたっているのか、
まだ、本調子ではありません。
しかし、過ごしやすい気候となっています。
それに大学は今夏休みですから、仕事をするのには、一番いい時期です。
いろいろと仕事をこなしていきたいと考えています。

・ティコ・ブラーエ・
ティコ・ブラーエ(1546~1601)は、デンマークの天文学者です。
非常に精密な観測をした天文学者でした。
精密な観測を大量におこない、彼の観測データは、
当時としては最高のものでした。
天体望遠鏡が発明されるのは、
1608年で望遠鏡が発明され、1609年にその噂を聞いたガリレオが、
望遠鏡を製作したのが始まりです。
ブラーエは、望遠鏡を利用することなく天体観測をしていました。
もちろん時計もありませんでした。
残念ながら、彼は、自分の観測データをまとめることはできませんでしたが、
弟子のケプラーによって、その記録からケプラーの法則が発見されました。
その他にも、いろいろ業績はありますが、
年周視差が観測できなかったので、
「太陽は地球の周りを公転し、その太陽の周りを惑星が公転している」
という「天動説」を提唱しました。
この天動説は、彼が古いタイプの人間であったせいではなく、
望遠鏡を利用しない方法の限界であったのです。
彼自身は、観測結果に基づいた当然の帰結を述べたのです。