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SDSSの星の2色図

熱的放射は2色図の上では直線に乗ります。観測された星の色をプロットするとどうなるで しょうか?この質問は3ページ前の「注意書き」の所で述べた、星は完璧な熱的放射源にどれくらい 近いのか、という問いを言い換えたものです。

あなたはもう、自分で答えを見つけるのに十分なことを知っています。

課題 5. SkyServerのナビゲーションツールを使って、SDSSのデータ ベースの中の以下のID番号の天体を探してみましょう。それぞれの星をノートに保存して、SDSS の5つの波長の等級を記録しましょう。

天体のID番号

赤経(ra)

赤緯(dec)

2255030450323550

179.8843

-0.28124

2255030450323560

179.9481

-0.27241

2255030181888060

179.9711

-0.82002

2255047373881430

179.8339

-0.55559

2255047373881470

179.8994

-0.61229

2255047373881530

179.9745

-0.55083

2255047373881550

179.855

-0.4708

2255047373881560

179.9121

-0.50102

2255047373881570

179.9789

-0.57863

2255030450258010

179.789

-0.29909

2255047374012500

180.2007

-0.57081

2255030450389170

180.1089

-0.34719

2255030181953910

180.1129

-0.77366

2255030181953680

180.101

-0.64383

2255030181888140

179.976

-0.66006

2255047374012560

180.1961

-0.47336

2255030181954000

180.1603

-0.72756

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課題 6. 課題5で調べた17個の星のそれぞれについて、g-r, r-i, u-g の色を求めましょう。

課題 7. Microsoft Excel のようなグラフの描けるプログラムを使って、 課題5の17個の星について、X軸に g-r、Y軸に r-i をとって2色図を描いてみましょう。以下の説 明では、図を作るのに Microsoft Excel をどうやって使うかが描いてあります。他のグラフの描 けるプログラムを使っても、似たような手順に従うでしょう。

Excelのシートのボックスをクリックし、課題5の星の一つの g-r の色を入力します。右矢印 キーを押して、カーソルをその最初の色を入れたボックスの右のボックスに移動させます。この ボックスには、同じ星の r-i の色を入力します。そして最初の g-r のボックスの下のボックス をクリックして、カーソルを次の行に移動させます。この手順を繰り返して、17個の星の g-r と r-i の色を入力します。これで、 g-r と r-i の色の2列のデータができました。

データを入力し終わったら、左上のボックスをクリックし、マウスをドラッグしてデータが 入力されているすべてのボックスを選択します。そしてページの一番上のツールバーで棒グラフ の絵で表された、グラフウィザードをクリックします。グラフウィザードダイアログボックスで は、「散布図」を選び、「次へ」をクリックします。次の画面でも「次へ」をクリックします。 3つ目の画面では、グラフに名前を付け、X/数値軸のボックスにはX軸の名前として「g-r」、 Y/数値軸のボックスにはY軸の名前として「r-i」を入力します。そして「次へ」をクリックし、 次の画面で「完了」をクリックします。

そうするとデータのグラフが同じページに出てきます。X軸をクリックするとそれが選択さ れます(もしグラフのほかの部分が代わりに選択されてしまったら、グラフの外をクリックして、 もう一度X軸をクリックしてみてください)。X軸をダブルクリックすると、「軸の書式設定」 ダイアログボックスが立ち上がります。ウィンドウの一番上にある、「目盛り」のタブをク リックして、軸を適当な目盛りに設定してください。さらにY軸をダブルクリックして、17個 のデータ点がはっきり見えるように目盛りを変えてください。

問題 9. グラフの線のどちらの端が熱い星に対応していて、どちら が冷たい星に対応していますか?

グラフを見ると、熱い星は直線に乗る傾向にあるのに対し、冷たい星はこの傾向から外れ ていることがわかるでしょう。これは、熱い星は熱的放射源とみなせるが、冷たい星はそう は見なせないということを意味しています。

課題 8. 課題5の17個の星から、u-g をX軸に、g-r をY軸にとった 別の2色図を作ってみましょう。

問題 10. ここでも熱い星は直線に乗る傾向にあって、熱的放射源 とみなせることがわかります。しかし u-g/g-r 図では、この傾向はどこで壊れるでしょうか? この観察は、実際の星を熱的放射源であると考えるときに、どのような意味を持っているで しょうか?

問題 11. もしあなたが星の進化、つまり時間がたつと星がどの ように変化するかを知っていれば、この質問に答えられます。 u-g/g-r 図の一番上の平ら な線は何を意味しているのでしょうか?そこにあてはまる星はどのようなタイプの星ですか?
ヒント:u-g が変化しているときに g-r が一定であるというのは、どういうことでしょう?

前のいくつかの課題では、星の色から何がわかるかが示されました。しかし銀河のよ うなほかの天体についてはどうなのでしょうか?それを知るには、「NEXT」をクリック してください。