恒 星 天 文 学 源 流 22
星
銀 河
そ
5
～ 銀 河 系
渦 状 星 雲 ～
小 暮 智 一 京 都 大 学 OB
1920
間
論 あ 大 銀 河 系 主 張 星 雲 宇 存 在
主 張 論 あ
論 期 銀 河 系 宇 関 認 識 深 回 2 人
論 背 景 中 身 触 う
1. ( Heber Dous t Cur t i s , 1872
– 1942)
州 Muskegon 1872 6
27 父 Orson Blair Curtis
母 Sarah Eliza Doust 長 男
生 父 南 戦 片 腕 失 大 学 修 士 進 教 員 や 税 関 吏 勤 母 生
育 英 文 学 優 子 供 い 詩 文 朗 聞
快 活 少 得 意 強 旋 盤 一 人 製 作 う あ 高 校 業 後 1889
大 学 入 学 古 典 言 語 学 学 ぶ
彼 語 学 語
語 語 及 い
い う 大 学 言 語 学 修 士 学 位 得 文学 無関係 あ
[88],[89]
1890 語 教 授
近 い 会 赴 任 彼 転 機 訪
型 屈 折 望 遠 鏡 備 え あ
彼 偶 然 星 観 測 興 味 持 始 最 初 趣 味 あ 次 第 本 格 的 研 究 乗
出 う 周 認 う
1896 あ
大 学 合 体 翌 大 学 数 学 文 学 教 授 職 空 席
公 募 思 い
応 募 見 見 席 得
後 転 換
能 50 前 舎 大 学 あ 回 想 い
図41 カ テ 肖 像
文 学 研 究 本 格 的
1897-98 近
い 文 研 修
食 観 測 隊 加 わ 装 置 備 解 析 担 当 働 ぶ 食 隊 長
文 長 あ W. W.
Campbell 認 1899
奨 学 金 え 彼
家 族 移
大 学 博 士 課 程 学 1902 彗 星 研 究 文 学 学 位 得 い
1895 D． Mary
D. Raper 結 婚 2人 生 涯 4人 子
供 う い
1902 招 文
戻 研 究 助 手 最 初 星 視 線 速 観 測 あ 彼
特 連 星 系 遈 運 動 興 味 持 連 星 遈 解 析 法 開 当
[90] 論 文 遈 解 析 法 基 本 文 献 一
い 1906 1910
あ 文
南 観 測 責 任 者 派 遣 語 学 得 意 彼 語 習 得
語 論 文 い 書 い い
1910 再 戻
射 望 遠 鏡 観 測 責 任 者 主 前 長 あ 故
James Edward Keeler 始 い 星 雲
写 観 測 引 あ わ 42 世 去
後 10 間 写 観 測 行 い 成 果 1918
文 報 射 鏡 撮 影 762個 星 雲 星 団 関 報
告 [91] 公 表 い
優 業 績 1 高 評 価 彼 写 観 測 渦 状 星 雲 多 数 含
全 や 形
多 様 性 渦 状 星 雲 わ わ 銀 河 系 独 立 恒 星 系 あ う 確 信
う 1885
見 星 雲 中 新 星
S And 以 降 渦 状 星 雲 内 見 通 常
新 星 写 観 測 行 い 疑 い 渦 状 星 雲 属 い 新 星 母 体 あ 渦 状 星 雲 わ わ 独 立
島 宇 あ 強 い 支 持 え 論 [92]
図 42 ッ ク 天 文 台 91ｃ ｍ ク 反 射 望 遠 鏡
出 典 ：ht t p: / / www. uc ol i c k. or g/ publ i c / t el es c opes / c r os s l ey . ht ml
1917-18 第1次 世 界 大 戦 中
海 兵 学 校 航 海 文 学 担 当
大 学 文 長 招 聘 文 主 観 測 測 機 器 開 あ 彼 面 越 才 能 示 い 文 内 学 ワ
設 立 彼 自 機 器 開 当 中 特 筆 精 密
設 計 製 作 あ 装 置 後 線 用 利 用
う
後 1930 大 学 文 長 1942 勤
文 宿 舎 う 界 前 研 究 室 顔 見 い い う
大 学 親 交 あ
Robert R. McMath 悼 辞 中
い [89]
彼 相 談 あ い 思 い や あ 理 解 示 何 い 簡 明 思 考 進 生 活 態 温 人 柄
彼 優 資 質 い 彼 偲 い
2. ( Har l owShapl ey ( 1884 -
1972)
晩 的 自 伝
1969 あ わ い
[93] [94] {95}
参 照
1884 11 2
州 Nashbille 近
農 家 弟 Horace 一 緒
生 児 生 人 姉
Lillian 弟 John い 父
(Willis Shapley)
農 業 営 時 学 校 教 鞭 い ， 暮 豊 一 家 独 立 戦 南 戦 時 代 生 抜 い 初 期 移 民 子 孫 州 祖 父 時
代 や 来 母
Sarah Lloyd Shapley
子 孫 あ 教 養 あ 子 供 教 育 熱 心 あ 子 供 頃 農 業 手 伝 い 忙
い い 絞
詩 暗 誦 家 わ 風 景 草 美 植 物 興 味 持 多 感 多 才 少 あ
村 学 校 姉 生 い 姉 後 語
彼 女 教 え 中 優 生 あ い う 子 弟 進 学 勧 学 資 足 結 局
15 数 ヶ 間 職 業 学
校 通 10 後 半 や 新 聞 記 者 働 い 治 問 題 い い 記 書 い い 間 大 学 進 学 貯 金 始 学 資 安 い 長 老 派 教 会
入 学 言 語 学 学 首 席 業
1907 資 金 立
大 学 入 学 最 初 専 攻 あ 関 係
講 開 い 得
講 選 択
講 A 初 最 初
archaeology (考 古 学) 意 味 わ
次 astronomy 文 学 選
後 語 い 文 学 結 端 大 学 文 学 指 当
Frederick Seares あ
内 Laws 文
7.5 屈 折 鏡 変 星
能 示 評 価 学 部3 生 未 来 妻
Martha Betz 出 会 う 彼 女 学
教 育 学 学 生 数 学 語 学 優 い
1910 文 学 教
育 学 業 1913 言 語 学 修 士 学 位 得 い 出 会 う 文 学 関 心
彼 女 祖 父 出 身 祖 父 若 い 頃 老
馬 車 乗 い 何 見 い う
図43 シ ャ プ 肖 像 署 名 [ 95, Bok]
業 前
山 文 移 移
う 薦 修 士
進 学 大 学 幸 い 数 学 者 学 部 長 Oliver Kellogg
大 学 出 身
才 能 見 込 大 学 院 研 究 長 推 薦
学 べ う 奨 学 金 用 意
指 教
N． Henry Norris Russell
あ 最
初 象 少 悪 い 内 気 人 柄 見 え 連 星 系 遈 力 学 非 凡 才 能 示 親 密 師 弟 関 係
生 2 人 行 方 異 い HR 作 成 HR
星 進 論 中 心 い (源 流
[14]) 一 方 恒 星 系 構 造 興
味 持 い 在 学 期 間 1910 –
1914 指 い 主 食 連
星 空 間 い 研 究 行 い 学 位 論 文 食 連 星 遈 解 析 関 研 究 あ
1914 7 間 期 限 付
研 究 員 山 文 向 向 う 途 中
結 婚 数 学 優 1918 頃 球 状 星 団 構 造 や 研 究 共 著 者 連
あ 彼 研 究 支 え い 山 文 師
彼 助 手 変 星 観 測
当 彼 山 行
主 2 あ
第 1 型 変 星 研 究 あ 数 数100 及 ぶ 変 原 因
来 連 星 食 現 象 考 え い [96] 食 連 星 仮 種 々 困 指 摘 い 遈 要 素 特 異 値
伴 星 存 在 知 い い 変 速 変 合 い あ
証 曲 線 速 曲 線 規 則 変 動 見 変 伴 う 星
色 型 変 挙 い う 困 避 彼 変 原 因 星 自 体
あ 考 え 能 原 因 星 振 動 提 唱 星 振 動 能 性 い
や 指 摘
い 源 流 [13]) 検 討 課
題 1 あ 振 動 論 内 部 構 造 採 用 振 動 周 期 星 均 密 減 少 増 大
観 測 的 示 研 究 内 部 構 造 論 大 影 響 え
振 動 周 期 P 星 均 密
<ρ > 間 基 本 的 比 例 関 係
> <
∝1
ρ
P あ
第 2 研 究 球 状 星 団 空 間 あ
端 文
S. I. Baily 出 会 い あ
球 状 星 団 内 変 星 観 測 長 い 強 い 激 自 星 団 内 星 研 究 始 成 果 星 団 内 星 色 等 級 関 研 究 題 18 編
論 文 1916 1920
公 表 い う 1918
公 表 No. VI, VII, VIII 球 状 星 団
中 心 課 題 あ 星 団 距 測 構 造 観 測 的 研 究 当 い
[97], [98], [99] 論 文 球
状 星 団 空 間 銀 河 系 骨 格 成 い う 構 想 提 唱 い 銀 河 系 構 造 い 第3節 大 論 1920 触
彼 研 究 基 盤 球 状 星 団
距 求 方 う [97]
(1) 近 傍 型 変 星 11 個 い
固 運 動 視 線 速 絶 対 等 級 決
H. Leavitt
雲 中 見 出 周 期 関
係 比 較 M13 距 推 測
(2) 球 状 星 団 直 径 M13 あ
仮 見 直 径 相 対 距 い
(3) 球 状 星 団 内 最 輝 星 絶 対 等 級
仮 見 等 級 相 対 距 求
組 合 わ 彼 29 星 団 実 距 推 代 表 的 例 表 2 示 う 表 見 実 距
過 大 見 積 い
彼 大 銀 河 系 理 辺 う わ
表 2 球 状 星 団 距 離 空 間 分 布 [ Shapl ey
1918b] 距 離 単 位 kpc
星 団 実 距
銀 河 面 内
垂 直 方 向
実 距 現 在 値
M3 13.9 3.1 +13.5 9.7
M5 12.5 8.8 + 8.8 7.3
M13 11.1 8.5 + 7.1 6.9
ωCen 6.5 6.2 + 1.8 5.0
M53 18.9 3.6 +18.6 18.4
M75 45.5 40.1 -21.3 17.2 M79 25.6 22.6 -12.0 12.5
M92 12.3 10.2 + 3.9 7.6
現 在 値 Lang, K. R, 1991, Astrophysical
Data: Planets and Stars, Springer-Verlag
1920 山
留 大 論 行 わ 翌 1921 大 学 文 長 迎 え 第4代 長
ワ 急 逝
時 代 特 1930 代 1950 代 彼 多 国 家 的 国 際 的 活 動 乗 出 い 1930
追 わ 系 学 者 亡 希 望 者 入 業 立
1934 府 内 緊 急 委 員 会 Emergency
Committee 組 織 全 米 大 学 や 研 究 機
関 335 用 意 亡 学 者 入 始 最 初 対 象 国
あ 後 全 域 広 委 員 会 6000 人 問 い 合 わ あ 手 通 100人 以 学 者 入 い う う
多 学 者 入 研 究 水 準 大 良 知 い
1945 大 戦 終 結 後 荒 廃
東 文
文 や 文 復
興 力 尽 生 地
あ 使 用
い 緒 あ 型 望 遠 鏡 寄 贈 い 望 遠 鏡 い 使 わ い い 文 内 大 展 示 い
戦後 国立 学財団 National
Science Foundation 設 立 委 員
実 現 寄 い 設 立 法 案 い 大 統 領 否 決 あ 1954 両 院 議 会 認 40億 算 規 模 設 立 国 際 的 国 連
UNESCO = United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization 設
立 深 関 い 一 部 国 学
手 回 い S = Science
落 う 提 案 あ
擁 護 S い う 逸 話 あ 国 際 的 活 動 1950 赤
狩 院 議
員 非 米 活 動 委 員 会 人
共 産 主 義 烙 押 公 職 追 含 険 性 い あ 疑 い 1952 晴
文 職 直 後 あ
彼 客 員 教 授 1956
留 後
近 い 州
Sharon 移 住 自 然 親 生 活
地 域 人 文 通 交 流 深 虫 や 草 親 自 宅 庭
121種 草 誇
い 1972 州 住 息 子 訪 問 中 心 臓 作 急 逝 享 87 遺 体 葬
伝 記 書 い [95] 宇 中 心
陽 銀 河 系 中 心 移 変 え え い
図44 晩 年 シ ャ プ マ サ 夫 人 [ 94]
3. 銀 河 銀 河 系 大 論 Gr eat debat e
1920 4 26 学
講 堂 い
論 開 催 宇
The scale of the universe
(1) 銀 河 系 規 模 構 造
(2) 渦 状 星 雲 宇 構 造
論 始 い
壇 自 述 べ 記
録 紀 要 掲 載 い
([100], [101])
3. 1 論 背 景
論 紹 前 1900 代 入 論 背 景 箇 条 書 う
[102]
1912 H. Leavitt
雲 中 変 星 い 変 周 期 関 係 見
1913 C. Easton 銀 河 系
渦 状 構 造 提 唱 源 流 [20]
1913 E.
Hertzsprung 見
変 星 周 期 関 係 点 推 雲 距 3 万 見 積 過 評 価
1914 V. M. Slipher 渦 状
星 雲 行 い 吸 線 傾 い い 渦 状 星 雲 自 転 運 動 推 測
1915 15個 渦 状 星 雲 視
線 速 測 う 9 個 高 い
後 速 300 – 1100 km/s
示
1916 van Maanen
渦 状 星 雲 M101 内 星 固 運 動
測 銀 河 率 0.002 角
回 転 い 主 張 [103]
1917 G. W. Ritchey
渦 状 星 雲 中 新 星 観 測 新 星 距 決 利
図 45 渦 状 星 雲 M101 内 星 固 運 動
[ 103]
ッ チ カ テ に 写 真 撮 影 フ ァ ン マ ネ ン に 解 析 矢 印 測 定 さ た 星 固 運 動 ク ト を 示 す
用 い 考 え 始
1917 側 面 見 渦 状 星 雲
中 心 暗 黒 存 在 銀 河 系 銀 河 面 沿 吸 体 存 在 認 渦 状 星 雲 銀 河 面 近 傍 観 測 い 明
主 張
1917 11 個 銀 河 系 内
変 星 い 周 期 関 係 点 球 状 星 団 M13 距 測 球 状 星 団 程
球 状 星 団 系 直 径 30万 推 銀 河 系
1919 渦 状 星 雲 M101 島 宇
い 主 張 星 雲 銀 河 系 5 1程 あ
大 銀 河 系 外 側 あ 回 転 速 速 超 え う あ
1920 K. Lundmark
星 雲 内 新 星22個
星 雲 距 60万 推 島 宇 支 持
以 う 背 景 基 い 両 者 次 う 自 展 開
3. 2 論 点
[100] 銀 河 系 形 状 い
史 的 概 観 話 本 論 球 状 星 団 要 性 指 摘 大 銀 河 系 主 張
( 1) 球 状 星 団 分 布 大 銀 河 系 提 唱
次 前 提 置
1‐ 球 状 星 団 銀 河 系 内 体 あ 銀 河
系 球 状 星 団 系 程 大 い
2‐ 球 状 星 団 距
や 推 10倍 程 大 い
3‐ 球 状 星 団 内 星 明 色 陽
近 傍 対 応 星 変 わ い
前 提 立 彼 次 う 推 論
1‐ 銀 河 系 恒 星 系 あ 銀 河 面
直 径 30万 遉
2‐ 陽 銀 河 系 中 心 遠 い
3‐ 渦 状 星 雲 銀 河 系 外 体 あ う
銀 河 系 匹 大 恒 星 系 い
大 銀 河 系 提 唱 あ
球 状 星 団 46 示 う [104]
図46 シ ャ プ 1918 大 銀 河 系 [ 104] A. 銀 河 面 に 投 影 し た 球 状 星 団 分 布
B. 銀 河 面 に 垂 直 面 に 投 影 し た 球 状 星 団 分 布 距 離 単 位 100光 年
( 2) 渦 状 星 雲 系 外 銀 河 存 在 へ 疑 問
1919 系 外 銀 河 存 在
い ([105]) 述 べ い
島 宇 対 賛 否 両 論 比 較 始 島 宇 根 次 点 あ
1‐ 銀 河 面 近 銀 極 全
2‐ 一 般 高 い 視 線 速 示 後 速
越
3‐ 特 性 G – K 型 星 集 団 対 応
4‐ 視 差 測 い 遠 方 体 あ
5‐ 構 造 銀 河 系 遠 方 見 似
い
う 根 対 次 う
論
1‐ 銀 河 系 来 推 値 一 桁
持 星 雲 角 直 径 距 数 100 万 越 え う
2‐ 渦 状 星 雲 中
M101 固 運 動 自 転 測
矛 盾
3‐ 渦 状 星 雲 中 新 星 銀 河 系 内 新 星
程 星 雲 距 2 万 い あ う
4‐ 渦 状 星 雲 銀 河 系 周 辺 全
銀 河 系 内 部 何 斥 力
働 い
論 基 い 渦 状 星 雲 銀 河 系 近 傍 外 側 星
星 雲 集 団 あ う 結 論 い
3. 3 論 点
話 恒 星 均 視 差 測
法 始 [101] 遠 方 星 い
角 視 差 測 い や 統 計 的 方 法
得 い 近 傍 星 い 型 均 均 固 運 動 物 差 遠 方 星 見 固 運 動 星 均 視 差 求 あ
結 果 彼 銀 河 系 直 径 約3万 見 積 基 い 次 う 推 論
1‐ 星 一 様 い 総 数
10億 個 あ
2‐ 銀 河 系 直 径 3 万 状 中
心 厚 6 1程 あ
3‐ 陽 銀 河 系 中 心 位 置
4‐ 銀 河 系 渦 状 構 造 持 う い
推 困 あ
観 測 体 ： 恒 星 星 団 散 開 球 状 散 星 雲 惑 星 状 星 雲 渦 状 星 雲 5種 類 う 渦 状
星 雲 以 外 べ 銀 河 系 内 体 あ う 推 察 述 論
来 い 銀 河 系 陽 中 心 状 構 造 あ 主 張
(源 流 [20])
大 銀 河 系 対 次 う 論
1‐ 変 星11個 周 期 関 係
誤 差 大 信 頼 性 乏 い
自 身 観 測 周 期 関 係 外 変 星 多 い
2‐ 直 径 3 万
推 合
銀 河 系 基 礎 渦 状 星 雲 議 論 (A) 島 宇 (B) 銀 河 現 象 (A) 利 性 目 推 論
見 行 う 第1： 恒 星 系 サ
A 渦 状 星 雲 距 50
万 遠 方 1億 遉
B 直 径2万
星 雲 遥 体
大 差 大 第2： 星 雲 ク ト
A F-G型 吸 線 示 星 集 団 あ
示
B 系 内 体 主 星 雲
あ う う 吸 線 矛 盾
第3： 渦 状 星 雲 分 布
A 見 え 渦 状 星 雲 暗 い 輪
巻 い 銀 河 系 様 渦 状 星 雲 銀 河 面 避 い 理 解 容 易 あ
B 渦 状 星 雲 系 内 体 あ
あ う う 斥 力 存 在 知 い い
第4： 渦 状 星 雲 空 間 運 動
A 渦 状 星 雲 例 外 数100 km/s 以
高 速 銀 河 系 内 体 著 大 い 速 あ
B 系 内 星 中 数 100 km/s 星
あ 固 運 動 大 い 特 星 限 渦 状 星 雲 高 速 例 外 い
第5： 渦 状 星 雲 固 運 動
渦 状 星 雲 中 固 運 動 測 島 宇 致 的 あ
測 1 例
M101 測 誤 差 大 い
固 運 動 測 信 用 べ い 第6： 渦 状 星 雲 中 新 星 光 度
渦 状 星 雲 最 近 27個 新 星 見 い う 16 個 星 雲 見 い 新 星 1895
見 S And 比 較 著
暗 い 新 星 2
あ い 考 え 彼 S And
暗 い 16 個 新 星 通 常 新 星
い 極 大 時 極 時 絶 対 等 級 銀 河 系 内 距 測 4個 通 常 新 星 比 較 星 雲 内 新 星 絶 対 等 級 星 雲 距 50万 (A ) 2万
B 推 い 結
果 表3 う
星 雲 中 新 星 極 時 等 級 極 大 時 等 級 差 10等 推 あ
A 銀 河 系 内 星 雲 内 新 星
程 両 者 現 象 あ 示 い
B 銀 河 系 内 類 似 明 新 星 存
在 い +13 等 級 い う 極
暗 い 星 銀 河 系 存 在 い 以 う 比 較 行 渦 状
星 雲 銀 河 系 等 遠 方 島 宇 あ 結 論
表 3 新 星 実 視 等 級 絶 対 等 級 比 較
[ 100]
銀 河 系 内
4個 新
星
星 雲 中
16個 新 星
極 大 実 視 等 級
+5 +17
極 実 視 等 級
+15 +27 (推 )
距 個 別 推
星 雲 距
50万 2万
極 大 絶 対 等 級
-3 4 +3
極 絶 対 等 級
+7 +6 ? +13?
3. 4 論 成 果
2人 論 銀
河 系 渦 状 星 雲 観 測 的 性 質 立 場 解 明 益 あ 結 局 議 論 合 わ
変 星 周 期
距 測 用 い 足
あ い 方 向 あ 一 方 渦 状 星 雲 い 大 銀 河 系 対 比 わ
M101 固 運 動 わ
誤 結 論 遉
対 恒 星 距 い 均 視 差 い う 古 典 的 手 法 わ
銀 河 系 過 見 積
一 方 渦 状 星 雲 島 宇 位 置 点 大 前 進 あ
う 論 多 課 題 生
1920 代 1930 代
次 解 決 銀 河 系 銀 河 宇 現 代 的 宇 論 開 幕 い 次 回 述 べ う
文 献
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