天文宇宙検定2級　⑥ 天の川銀河

正解：B．水素約8割、ヘリウム約2割

星間ガスの成分は太陽の成分に似ており、質量で水素が約8割、ヘリウムが2割あまりを占める。

正解：B．ガスと塵

宇宙の雲は地球の雲と異なり、ガスと塵からできている。

正解：B．遠方の星の光を遮るから

星間空間を漂う塵が、遠方の星の光を遮るために黒く見える。

正解：D．波長の短い光を効果的に散乱するから

星間空間の塵の大きさが波長の短い光を効果的に散乱するため、青白く見える。

正解：A．高温の星からの紫外線による水素の電離

高温の星の紫外線により水素ガスが電離し、再結合する際に輝線が出て赤く写る。

正解：B．約1μm以下

星間塵は約1μm以下の固体微粒子であり、ケイ酸塩鉱物や炭素などからなるといわれる。

正解：D．惑星状星雲は紫外線、超新星残骸は衝撃波

惑星状星雲は中心星の紫外線、超新星残骸は爆発で放出されたガスが周囲と衝突する際の衝撃波で電離する。

正解：D．白色矮星

惑星状星雲の中心には、赤色巨星の段階を終えた白色矮星が残る。

正解：C．数十から数百個

散開星団は数十から数百個の星が比較的ゆるく集合した集まりである。

正解：D．高温の主系列星（O型やB型）を多く含む

球状星団には高温の主系列星は含まれず、古くからある天体である。

正解：C．同程度かそれ以上

散開星団の星の重元素量は太陽と同程度か、より多い場合もある。

正解：B．ダークマターの存在

星や星間物質以外のダークマターが重力を及ぼしているためである。

正解：A．いて座A*

天の川銀河の中心には、いて座A*と呼ばれる太陽の約400万倍の質量をもつ巨大ブラックホールがある。

正解：D．腕は密度波（波のパターン）である

腕は物質そのものではなく密度波であるため、巻き込まれずに維持されると説明される。

正解：D．見えないダークマターが重力を及ぼしているから

回転曲線からダークマターが銀河全体に存在すると仮定すると、観測事実を説明できる。

正解：B．中性水素原子の状態

HI領域とは水素が中性水素原子の状態にある領域である。

正解：A．21cm電波

中性水素が出す波長21cmの電波は星間塵の影響を受けにくく、遠方の構造観測に適している。

正解：C．分光器を用いてスペクトルを撮影しドップラー効果を調べる

スペクトルを撮影し、近づく星と遠ざかる星のずれ（ドップラー効果）から速度を調べる。

正解：D．約1等級

太陽系近傍での可視光の減光量は1kpc当たり約1等級である。

正解：A．角運動量を持つ星が放り出されたため

別の星に近づいて星団から放り出される際に角運動量も一緒に逃げるため、自転が遅くなったと考えられる。

正解：A．赤外線や電波観測

赤外線や電波は星間塵の影響を受けにくく、暗黒星雲の奥深くまで観測できる。

正解：B．低倍率の望遠鏡で見ると惑星のように丸く見えるから

ウィリアム・ハーシェルが惑星状に見えることから名付けたが、惑星とは無関係である。

正解：A．爆発で放出されたガスが数百万K以上に加熱されるから

超新星残骸は爆発の衝撃波でガスが数百万K以上の高温になり、X線を放射する。

正解：B．100億年以上

G型星（太陽と同等）で寿命が約100億年であり、それより寿命の短い星がないためである。

正解：A．天の川銀河ができた頃の古い天体であること

重元素は恒星の核融合でつくられるため、少ないということは初期の宇宙にできたことを示す。

正解：C．太陽系も含む天の川銀河そのもの

英語でMilky Way（またはthe Galaxy）と呼び、我々の太陽系も含まれる。

正解：B．密度の高い部分

フィラメントの密度の高い部分で星形成が起こると考えられている。

正解：C．遠方の光が遮られ減光する

天の川方向の光は届きにくく、減光が生じる。

正解：C．太陽の8倍以上

星の質量が太陽の8倍以上の場合、超新星爆発を起こす。

正解：C．X線などで明るく輝かなかった

予想されていたX線などの増光が見られず、崩壊もせずに存在し続けた点が予測と異なっていた。

正解：A．分子から発する電波が観測されるから

多くの分子が発する電波（ミリ波やサブミリ波）が観測されるためである。

正解：A．紫外線

中心星が高温であるため、紫外線を放射して周囲のガスを電離させている。

正解：C．惑星状星雲と超新星残骸

惑星状星雲と超新星残骸は、それぞれ星の生涯の最後に見られる天体である。

正解：D．寿命の短いO型やB型の星が含まれているから

これらの星は寿命が短く、形成から時間が経っていないことを示している。

正解：C．ハーロー・シャプレー

球状星団の分布の中心が天の川銀河の中心と一致することからシャプレーが示した。