Study of intuitive understanding of astrophysics using a spectroscopic eyepiece system
| Project/Area Number |
20K03266
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09080:Science education-related
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| Research Institution | Gunma Astronomical Observatory |
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Principal Investigator |
橋本 修 群馬県立ぐんま天文台, その他部局等, 研究員 (20221492)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田口 光 群馬県立ぐんま天文台, その他部局等, 研究員 (20356132)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 天体物理学 / 恒星物理 / 分光スペクトル / 公開天文台 / 観察用望遠鏡 / 接眼分光器 / 天体分光学 / 科学教育 / 公共天文台 |
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| Outline of Research at the Start |
観望用の光学系を持つ口径50cmから1m程度の望遠鏡で効果を発揮する接眼分光器を開発し、分光観測を通じて天体の特性を計測する天体物理学の基本原理を直観的に学べる機会を多くの学習者に提供する。接眼分光器は、天体からの光の直接像とスペクトルとをふたつの覗き口に同時に示す装置で、直接像に見られる色と分光されたスペクトル像の関係を直接比較しながら観察できるため、天体分光の直観的な理解に極めて効果的であることが1.5m級望遠鏡を用いたこれまでの研究で確かめられている。各地の公開天文台などの主流であるより小規模な望遠鏡に最適化した装置を開発することによって、この種の教育の機会を大幅に拡大させる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
天体の客観的な物理情報の多くは分光観測によるスペクトルの分析から得られることが一般的であり、分光観測は天体物理学を理解し実践するうえでの最重要な基礎となっている。初学者にとってその理解は必ずしも容易ではないところが難点であるが、天体のスペクトルやその色は視覚的に印象的であるため、これらを自らの眼の視覚として経験することができれば、天体物理学における分光学的研究が持つ本質的な意味をより直観的かつ正確に理解することが可能になる。
そのような機会を実際に提供するため、分光画像と直接像の色を同時に観察できる接眼分光器を開発し、それを用いた直感的な天体物理学の教育プログラムを試行してきた。接眼分光器を通じての直接像に見られる対象天体の色と分光されたスペクトル画像を同時に比較しながらの観察は、やや難解な天体分光の本質を直観的に理解するうえで極めて効果的な手段となることが明らかになってる。当初は強力な集光能力を最大限に活用すべく、観望機能を持つ望遠鏡として世界最大級の口径である150cm級の望遠鏡を対象に接眼分光器を開発し、実戦的な教育プログラムに利用してきた。しかし、比較的明るい天体を選べば、より小型の望遠鏡でも同種の教育プログラムを実践できる可能性が経験の中で明らかになってきた。
そこで、口径 50cmから100cm程度の望遠鏡でも効果を発揮できる新装置の開発を行い、それを利用した可能性の調査を行うことが本研究の主目的である。その結果、期待どおりの効果が発揮されることが確認されただけでなく、当初想定していたよりも小さい、 30cm級の望遠鏡でも活用が可能であることが示された。この汎用性を最大限に活用できるような改良を施し、大幅な小型軽量化に加え、低コスト化も実現し、各地、各所の多種多様な望遠鏡での実践を可能にした。
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Report
(3 results)
Research Products
(20 results)
