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2007年9月25日 (火)

すばる望遠鏡の用途

http://subarutelescope.org/Pressrelease/2007/09/10/j_index.html#n2

まとめ
・すばる望遠鏡の画像に写った流れ星の発光柱の直径を見積り、円筒の直径は数ミリメートルであることを算出した。
・算出方法:
(1)流れ星により励起された酸素原子が放つ特定波長(λ=558nm)のみの光の光量を測定。
(2)流れ星の発光高度(110km)での酸素原子密度は既知。
(3)流れ星の元となる天体(粒子)が酸素原子1ケに衝突すると光子1ケが励起されることは既知。
(4)以上から流れ星の明るさを測定する⇒発生光子数を算出⇒励起酸素原子数を算出⇒酸素濃度から発光している柱(円柱)の直径を算出。

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http://subarutelescope.org/Pressrelease/2007/09/10/j_index.html#n2
研究チームの家正則教授(国立天文台)は、発光領域のサイズ測定のため、中性酸素原子が放つ波長558ナノメートルの「禁制線」(注3)という、地上実験 では見られない特殊な光成分に注目しました。禁制線の光は、流星塵そのものや加速された原子や分子に追突され、特別な「興奮」状態(原子中の電子が高いエ ネルギーをもつ状態)となった中性酸素原子の興奮が冷めるときに放たれる特徴的な光で、極めて希薄な大気でのみ見ることができるものです(図4)。禁制線 の光子は衝突一回に対して必ず一つ生じますので、この禁制線の光子総数を見積もると、中性酸素原子が受けた衝突の回数を求めることができます。

 黄色いフィルター(Vバンド)の光量の約10パーセントが、この「禁制線」の光であることが、典型的な流星のスペクトルから分かっています。したがっ て、CCD画像からこの禁制線の光子総数を計算することができます。この光子総数と同じ数の中性酸素原子が衝突を受けたことになります。流星の典型的な速 度と、高度110キロメートルあたりでの中性酸素原子数密度が分かっていますので、この衝突回数から、流星塵が大気を切り裂いて作ったトンネルの断面積を 計算することができます。こうして算出した結果、このトンネル領域は直径わずか数ミリメートルしかないことが初めて判明しました。これは典型的な流星塵の 直径の約10倍程度でしかありません。

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