天文部

研究班は、水戸市民会館で行われた、日本天文学会ジュニアセッションに参加し「恒星の低分散分光観測における新しい強度補正方法を用いたスペクトル型の観測的研究」の講演題で、口頭およびポスターによる研究発表を行ってきました。この観測・解析方法は1年以上前から取り組んできたもので、今までも大阪教育大学、埼玉県科学展、千葉大学などで研究の経過を報告し、この方法が有効である手ごたえを感じておりました。そして、昨年末に行った冬合宿では天候にも恵まれ、我々が所有する機材を使って新たに観測データを取得することができ、その解析を行って今回の研究発表になりました。その様子をご覧ください。

ポスターセッションの資料はこちら

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51T_Kawaguchi_Poster.pdf

　12月26日(木)から12月28日(土)の2泊3日で埼玉県立大滝げんきプラザにて冬合宿を行いました。

　天文部は現在、研究班、望遠鏡班、ポラリエ班、Seestar班、Milky way班、合宿班に分かれて活動をしています。それぞれの班で2学期の間にしっかりと準備をして臨んだ冬合宿では天候にも恵まれ、十分に観測と写真撮影をすることができました。研究班は恒星の低分散分光観測を行い、3月の日本天文学会で研究発表するための画像を撮ることができました。得られた大量のデータをこれから解析します。

　今回の合宿で撮影できた天体写真をご覧ください。

 ポラリエ、一眼レフカメラ で撮影

オリオン座

左から「火星」「ふたご座」「ぎょしゃ座」

左から「冬の大三角」「オリオン座」「木星」「M45（プレアデス星団）」

SeestarS50 で撮影

　　　　M45 プレアデス星団　　　　　NGC869　ペルセウス座 二重星団　　　　M42 オリオン大星雲

口径130mm屈折望遠鏡、一眼レフカメラ で撮影

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　オリオン座　馬頭星雲 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　M31　アンドロメダ銀河

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　M45　プレアデス星団

スマートフォンでも三脚を用いて、以下のような天体写真を撮影することができました。

　　　　　　　　　　　　木星とM45　　　　　　　　　　　　　　　　　　　おおぐま座　北斗七星

　　　　　　　　　　　　今回も多くの部員が参加しました。次回は新入生を迎えての夏合宿です。

天文部研究班では、今年の冬合宿で観測したデータの解析を続けてきましたが、先の報告にある埼玉県科学教育振興展覧会の論文提出から1週間後の千葉大の研究発表会に向けてさらに解析を進めて「恒星の分光観測における分光標準星による新しい強度補正方法」の題目で臨みました。同一内容での研究発表は二重投稿となり認められません。今回はポスター発表ですので直前までポスターや発表原稿の修正を行い当日を迎えました。研究発表会では、400件近い発表がある中、千葉大の名誉教授、教授、などの先生がたが多くの時間をかけて我々の研究内容を見てくださり、講評やアドバイスなどをいただきました。その結果、「優秀賞」をいただくことができました。

発表ポスターはこちら

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恒星の分光観測における分光標準星による新しい強度補正方法.pdf

当日のようすです。

天文部研究班では、今年の冬合宿で観測したデータを解析し、埼玉県科学教育振興展覧会（科学展）に「恒星の低分散分光観測における新しい強度補正方法について」という論文を提出しました。その結果、分野別審査で「優秀賞」を受賞することができました。また、中央展（県大会）に進出することができ、そこでも「優秀賞」を受賞することができました。残念ながら県代表として全国大会に行くことはできませんでした。

論文はこちらで見ていただけます。

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202409_科学展_恒星強度補正II.pdf

8月8日(木)から8月10日(土)の2泊3日で合宿を行いました。場所は例年通り県立大滝げんきプラザです。

今年はたくさんの部員が入部したこともあり生徒52名引率3名の計55名で合宿に臨みました。大人数での合宿でしたが体調不良もなく、帰ってくることができました。

1日目の夜は遠くでは雷が鳴り雨も危ぶまれる予報でしたが、観測地では夏の大三角を中心に晴れ間が広がり、ペルセウス座流星群も見ることができました。暗闇の中で望遠鏡の操作に苦戦しながらも土星やいくつかの星を観測することができました。夜半過ぎも天候の改善が見られなかったため観測を終了し、1時には就寝しました。

2日目は遅めの起床後、屋外炊事場でカレー作りを行いました。手際よく調理を進め、時間に余裕をもって終えることができました。午後は三峯神社を参拝しました。野生の鹿に遭遇するなど校外学習ならではの体験ができました。

2日目の夜は空を雲が覆ってしまい、観測が難しいかと思われましたが、夜明け前から晴れてくるという天気予報を頼りに早めに就寝し、3時に起床して観測することになりました。予報は的中し、明け方まで土星や火星、木星を天文台から観測することができました。その後も日の出を見るために活動を続けました。

多くの生徒が初めての参加であったため課題も残りましたが、文化祭や壁新聞を通して活動を発信しつつ、冬合宿に向けて準備を進めていきます！

研究班は、第14回高校生天文活動発表会に参加し「大気の厚さによるスペクトル形状変化の研究～地平高度とレイリー散乱の波長依存性について～」の演題で研究発表を行いました。場所は大阪教育大学ですがオンラインで参加しました。この研究は2年前の先輩が取り組んだ恒星のスペクトル型の研究を引き継いだもので、分光標準星によるスペクトル強度補正をより厳密に行う方法を考察したものです。オンラインにもかかわらず会場の他校の高校生から多くの質問などをいただき、できれば現地に行ってさらに深い議論をしたいと強く思ったところです。この研究発表のため中間考査以降ほぼ毎日を準備に費やしてきましたが、今後さらに観測と解析を進め、次の研究発表につなげていきたいと考えています。

研究会の予稿集は以下で見ることができます。

https://quasar.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/tenmon-hs/abstract2024.pdf

発表中の様子です。

多くの1年生が入部し、初めての観測会を行いました。

太陽が巨大フレアーを何回も起こし、世界各地でオーロラが見られたとのことがニュースになっています。

まず屋上にあがり、太陽観測を行いました。Seestar で撮影した太陽全体像では巨大な黒点が確認できます。

Hα 太陽望遠鏡では黒点部の複雑な構造と巨大なプロミネンスを見ることができました。

太陽の観測後、実験室に戻り3年生の引退式を行い、ひとりひとりから思い出の話などをしてもらいました。

これからは、それぞれの希望進路実現に向けて頑張ってください。

そんなことをしているうちに、日は沈み夜の部スタートです。

まず、細い月を、屋上に設置している28cm反射望遠鏡、10cm屈折望遠鏡で観測しました。

Seestar で撮影した月の写真をどうぞ。

観測の最後は、国際宇宙ステーション（ISS）の通過です。

JAXA から出されている予報を確認して待ちます。

すると、予報通りの時間と方角から明るい星のような物体が移動してくるのを発見、皆で大いに盛り上がりました。

次の写真は、カメラを三脚に固定し、１秒露出、１秒インターバルで連続撮影したものを合成して１枚の画像にまとめたものです。

これで、今回の観測会は終了です。

まもなく中間考査となります。

次の活動は、考査後、合宿準備や、研究班は７月の研究発表会の準備などに取り掛かります。

研究班2年生は、東京大学本郷キャンパスで行われた、日本天文学会ジュニアセッションに参加し「太陽の高分散分光観測から求める差動自転検出の試み」の講演題で、口頭およびポスターによる研究発表を行ってきました。太陽はガスでできているため緯度により自転の速さが異なり、赤道付近での自転が最も速く南北の極に向かうにつれてゆっくりになるという差動自転をしていることが知られています。これが太陽の11年活動周期の原因ではないかとも考えられていますが、我々は観測からこの自転角速度をドップラー効果を用いて計測し、さらには南北半球でその角速度の変化に違いがあることをとらえました。

ポスターセッションの資料はこちら

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06T_JS2024_Kawaguchi_Poster.pdf

　いつもの県立大滝げんきプラザにて冬合宿を行いました。二晩とも良い天気に恵まれ、寒さもそれほど厳しくなく充実した活動をすることができました。1日目の晩は研究班と写真班に分かれ、研究班は施設の天文台で恒星の分光観測、写真班は駐車場で天体写真の撮影に取り組みました。2日目の晩は全員で駐車場での写真撮影のほか、天文台での観望も行いました。

　今回は二つの新たな機材を持ち込んで観測を行いました。ひとつは部活動費で購入したZWO社の電視観望専用望遠鏡SeestarS50で、もう一つはSSH予算で購入した口径130mm屈折望遠鏡です。

　SeestarS50は水平にポンとおいてWifiでタブレットに接続し、目的の天体を指示すれば自動導入して撮影してくれるという初心者にはもってこいの機材です。肉眼で覗くことはできず、タブレットの画面で天体を見ることから電視観望と呼んでいます。以下は撮影した画像で、カーソルを写真上に置くと天体名がわかります。

 　口径130mm屈折望遠鏡は、さすがに大掛かりな機材だけあって撮影できた写真は写りが違います。どうぞご覧ください。

 　研究班が天文台で大型望遠鏡を使って観測しているところと、全員の集合写真もどうぞ。 

研究班では、7月の大阪教育大学での研究発表の反省を踏まえて、新たに観測を行い今回の発表会に臨みました。研究題目は「太陽の高分散分光観測～マカリとエクセルによる高精度波長付けの研究～」です。太陽の赤道における自転速度2.0[km/s]をドップラー効果を使って求めようというもので、文化祭が終わってからはほぼ毎日夜遅くまで解析を行いまとめたものです。残念ながら受賞することはできませんでしたが、かなり良い精度で自転速度を求めることができ、マカリ（国立天文台が提供する解析用のフリーソフト）とマイクロソフトの「エクセル」という汎用性の高いソフトでの解析法が確立できたものと考えています。

また、発表の途中でビデオ取材を受けました。

ポスターはこちら

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B704_川口市立_太陽自転速度_ポスター.pdf

今回も、いつも利用している県立大滝げんきプラザに行ってきました。部員29名、引率3名の総勢32名です。往復は大型観光バスで快適です。

1日目の晩は、晴れと曇りが交互に変わる空でしたが、満天の星空を堪能することができました。写真班は各自のスマホカメラで星空を撮影することを目標に各々挑戦しました。研究班は施設の天文台で恒星の分光観測をする予定でしたが天候が安定せずデータをとることはできませんでした。観測は朝5時まで行いましたが、日の出を見るため6時過ぎまで起きていた部員も。

2日目はゆっくり起床し、屋外炊事場でカレーライスを作りました。その後、雨の中滝沢ダムの見学に出かけダム外階段を下りるスリルを味わってきました。

2日目の晩は完全な曇りのため、研修室で引率の岡田先生（国語）による「天文と古典」という演題で、藤原定家の「明月記」にある超新星爆発の記録から江戸の天文博士（陰陽師）による暦の作成まで興味深いお話をしていただきました。日が変わるころになっても天候は改善せず就寝としました。

今回も盛りだくさんの充実した合宿となりました。

研究班は、第13回高校生天文活動発表会に参加し「太陽の高分散分光観測（その１）」として、～マカリとエクセルによる高精度波長付の研究～の演題で発表を行いました。場所は大阪教育大学ですがオンラインで参加しました。太陽の赤道における自転速度２.0[km/sec]を求めるという挑戦でしたが、結果は1.7[km/sec]となりました。大学の先生からはこれはほぼ求まっていると考えてよいというコメントをいただくことができました。今後さらに観測と解析を進め、次の研究発表につなげていきたいと考えています。

研究会の予稿集は以下で見ることができます。

https://quasar.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/tenmon-hs/abstract2023.pdf

発表中の様子です。

期末考査が昨日で終わり、今日は活動日です。夏合宿の打ち合わせなどを行い、17時ころ終わりにしようとしていたところ、意外にも青空が広がっていることに気が付きました。今日は七夕、そして金星が地球に近づきつつあり最も明るく見える日です。早速、屋上に上がり観察準備を行い空が暗くなるのを待ちました。太陽が沈んでいき、やがて金星が見えてきました。観察会の様子と撮影した金星画像をご覧ください。

新入生18名が入部しました。新年度の活動開始です。

初めに、新入生に合宿などで活用する小型天体望遠鏡の組み立て、操作方法、分解の手順を先輩から伝授しました。

その後、日没を待って屋上に上がり、金星と上弦の月の観測です。大きさの違う望遠鏡4台を見比べてみました。特にSSHで購入した口径130㎜屈折望遠鏡で見た月は圧巻の一言、思わず「オー」という声が出てしまいました。撮影した写真をご覧ください。

太陽観測に続き、夕暮れの宵の明星”金星”と今シーズンほぼ見納めとなる木星を観望しました。使用した望遠鏡はSSH予算で購入したレンズ直径が130㎜の屈折式望遠鏡【高橋製作所 TOA-130NFB】です。今回初めて天体の光を入れるファーストライトとなりました。これからこの望遠鏡も観測や観望に活用していきます。

今日は金曜日の定例活動日です。屋上に上がって太陽観測を行ったところ、なかなか見られない大きなプロミネンスに遭遇しました！部員のスマホで撮ったものと、観測用のモノクロカメラで撮った写真をご覧ください。

本日で学年末考査が終わりました。天気が良かったので、放課後集まり屋上に上がって太陽観測を行いました。太陽は約11年周期で活動の強弱を繰り返していますが、現在どんどん活動が活発になってきており、目が離せません。今日は、カルシウムK線と水素Hα線のフィルターをつけた太陽望遠鏡で観測を行いました。カルシウムK線は太陽の彩層と呼ばれる大気の下部を見ることができ、黒点やプラージュと呼ばれる活動領域が観測できます。水素Hα線は彩層上部を見ることができ、プロミネンスやフィラメントと活動領域がよく見えます。処理した画像をご覧ください。 

天文部では壁新聞 "MILKYWAY" を発行しています。最近の天文現象の紹介や活動報告などを載せ、各教室に掲示してもいらっています。今回は昨年12月24日から１泊２日で奥秩父の県立大滝げんきプラザで行った冬合宿特集号です。合宿では、天気に恵まれ快晴無風の「1年で最も長い星空」を満喫することができました。その様子をご覧ください。

皆既月食と天王星食の観測を行いました。天候に恵まれ、風もなく快晴のなか快適な観測会となりました。

３台の望遠鏡と大型双眼鏡を使って観測を行い、以下のような動画や写真を撮影することができました。天王星が月に隠される瞬間（潜入）と出てくる瞬間（出現）をとらえた動画、部員のスマホカメラによるターコイズフリンジ（地球の影の輪郭部に見える青い部分…地球大気のオゾン層によるものとされている）、皆既月食中に天王星も写った２分おきの画像を合成した潜入時の写真、観測の風景写真をご覧ください。

　天文部研究班では取り組んできた「恒星のスペクトル型についての観測的研究」を論文にまとめ、埼玉県の科学展に出展しました。その結果、一次審査30作品に選ばれ中央展（県大会）に推薦されました。しかし、中央展では優良賞ということで、県代表として全国大会に進むことはできませんでした。他校の論文などをよく参考にさせていただき、より良い研究に発展させていきたいと考えています。

論文はこちらをご覧ください。

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恒星のスペクトル型についての観測的研究

久しぶりにすっきり晴れました。研究班の活動で屋上にあがり高分散分光器による太陽スペクトルの観察を行いました。水素のバルマー線（Hα、Hβ、Hγ、Hδ）やナトリウムD1、D2線、マグネシウム、鉄、カルシウムなど太陽大気吸収線と地球大気の酸素分子、水蒸気による吸収線を確認しました。残念ながら夕刻のため散乱光が多くナトリウム線近くのヘリウム輝線は確認できませんでした。これはまたの機会に見たいと思います。可視光線の赤の端にあるフラウンホーファーA線が見えるか挑戦しましたが全員見えませんでした。フラウンホーファーには見えたのですから特別だったことがうかがえます。紫の端にある電離カルシウムのH,K線は顧問を除いて全員確認できました（若い）。この高分散分光器を用いた研究活動も計画中です。

令和4年9月24日（土）に、千葉大学西千葉キャンパスで行われた　第16回 高校生理科研究発表会　に参加してきました。昨年度より研究班の活動を始めて、いくつかの研究発表を行ってきましたが、新型コロナの影響ですべてオンラインでの発表でした。今回は、生徒代表2名の制限がありましたが初めての対面での発表となりました。研究題目は今まで継続して取り組んできた「恒星のスペクトル型についての観測的研究」の最新版です。審査にあたってくださった方より質問等をいただきましたが的確に答えられたと思っています。しかし、残念ながら受賞することはできませんでした。今後もさらに追加観測などを行い、この研究を発展させていきたいと考えています。

　新型コロナウィルス感染症が猛威を振るう中、万全の対策を講じたうえで夏合宿に行ってきました。場所は今年1月に行った冬合宿と同じ埼玉県立大滝げんきプラザです。多くの１年生を迎え、総勢30人です。1日目の晩は雲は多いながらも晴れ間が見える天気で、まず施設の天文台で月の観察を行いました。その後、広い駐車場に移動しての観測でしたが、雲が多く晴れ待ちが続きます。しばらくすると、30分ほど快晴となる時間があり、夏の大三角を貫く天の川や、少し時期は早いですが結構な数のペルセウス座流星群を観察することができました。写真を撮るほどの時間がなかったことが悔やまれます。2日目の昼は屋外炊事でカレーライス作りです。そして、夜は、晴れたらやらないという約束で部員が持ち寄った大量の花火、曇りのため実施です。その後、残念ながら晴れることはなく雨が降ってきてしまいました。今回はきれいな写真を撮ることはできませんでしたが大満足の夏合宿でした。

第12回高校生天文活動発表会に参加し、「恒星のスペクトル型についての観測的研究（Ⅱ）」の演題で研究発表しました。新型コロナウィルスの影響でオンライン実施となり、学校の実験室からの発表でした。この研究テーマは今年3月の日本天文学会ジュニアセッションで発表したものと同じですが、その時研究者の方などからいただいたアドバイスなどをもとに再構築してver.2としてまとめました。予稿原稿、パワーポイントのスライドと読み上げる原稿つくりと、毎日放課後の時間を使って準備を重ねてきたもので、以下の予稿集P.８で私たちの発表内容を見ることができます。

https://quasar.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/tenmon-hs/abstract2022.pdf

天文部研究班では、今年1月5～6日に行った奥秩父での校外合宿で観測した結果をまとめて学会発表を行いました。研究題目は「恒星のスペクトル型についての観測的研究」です。恒星は温度が高いと青白く、温度が低いと赤っぽく見えるということはお聞きになったことがあるかもしれませんが、さらに細かな温度による特徴を星の光で虹（スペクトル）を作り調査・分類しました。これを分光観測と呼びます。新型コロナウィルスの影響で、本来であれば広島大学での開催予定でしたが、オンラインとなり学校の実験室からの参加となりました。研究者の先生からコメントをいただけたり他校の生徒さんからの質問もあり、また他校の研究発表を見て議論したり、実り多い時間を過ごすことができました。

今回、私たちが発表した内容は日本天文学会の以下の場所から見ることができます。
https://www.asj.or.jp/jsession/2022haru/program.html
セッションG　恒星・銀河　42T　です。

新型コロナウィルスの影響で、夏季休業中に予定していた校外合宿は実施できませんでしたが、今回の冬合宿は万全の感染症対策をしたうえで実施することができました。部員にとって、１，２年生ともに初めての校外合宿です。場所は埼玉県立大滝げんきプラザ、施設には天文台があり大型の望遠鏡が備わっています。学校の機材も駐車場に展開して観測を行いました。天候は２晩とも快晴に恵まれ、しぶんぎ座流星群の観察や星の写真撮影、研究班は天文台の望遠鏡を使って恒星の分光観測を行いました。当日撮影した写真です。