銀河天文学（4/7）の質問と回答

今学期は岡村さんの学部・大学院共通講義にてTAをやることになりました。
お仕事のひとつは、講義後に回収する質問票に対する回答を考えること。

そんなわけで、第一回目の僕の仕事ぶりをどぞ。

●　質問

（ハーシェルの宇宙モデルについて）
ある立体角を見込んだときに、2つ以上の星が重なってみえていたら、
それを判別する方法はあるのでしょうか？スペクトル法？

これに対する僕の回答（岡村さんにメールしたままの形）。

●　回答

2つの星がまったく重なってしまった場合、判別することは困難です。
そもそも、より遠方にある天体からの電磁波が観測者に届かないからです。

この問題は、ハーシェルの宇宙においては考慮されていないと推測されます。
そのため、星々が重なり合う確率の高い方向（星の密度が高い方向）については
特に、"宇宙の端"までの距離を過小評価していると考えられます。
ただ、星々が完全に重なり合う確率は極めて小さいですから、
その効果はそれほど重要ではないと考えられます。

そしてその3時間後、岡村さんの手が加わり受講者全員に流れた回答。

●　回答

2つの星がまったく重なってしまった場合、判別することは困難です。
その場合は、そもそも、より遠方にある天体からの電磁波が観測者に
届かないからです。

しかし、星の見かけの大きさは、通常の望遠鏡では分解できないくらい
小さい（近似的に星は点光源）ので、視線方向に完全に重なってしまう
確率はほとんどゼロに近いと考えて良いです。しかし、実際には、
（望遠鏡の分解能というよりも）主に地球大気の影響で、星はある
大きさを持って観測されます。この大きさをシーイングといいます。
シーイングは、観測場所や時刻、また観測波長によって変わります。
可視光での値は以下のようなものです。ハワイにあるすばる望遠鏡での
ベストシーイング約0.4秒、日本国内の天文台ではベストで約1秒、通常
は3秒程度、冬の関東では10秒を越すこともあります。このシーイング
サイズの中で星が重なっても見分けることが難しくなります。ハーシェル
の望遠鏡では、天の川付近では、この意味で星が重なって観測されるこ
とはあったかもしれません。

この問題は、ハーシェルの宇宙モデルの導出では考慮されていないと
推測されます。そのため、星々が重なり合う確率の高い方向（星の密度
が高い方向）については特に、"宇宙の端"までの距離を幾分過小評価し
ている可能性はあります。ただ、シーイングサイズ内で星々が重なり合
う確率も極めて小さいですから、その効果は無視できる程度でしょう。
そもそも、眼視観測ですから、現代の天の川の写真を見て、重なり合う
ように密集している微光星はそもそも見えていなかったので、実際上は
何の影響もなかった可能性のほうが高いと思います。

ＰＳ：
ちなみに、大気圏外で撮影すれば、星が密集しているように見える
楕円銀河や球状星団でも、その後方に天体があれば透けて見える
はずです。

貫禄が違いますね（笑）

この水準が求められてるわけですか、、、僕の回答の貧相なこと。。。

わー、ごめんなさい、ごめんなさい。。。