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第20章星と星の間――宇宙のガスと塵Between the Stars: Gas and Dust in Space

For Further Explorationさらに探究するために

Articles記事

Boeck, N. “The Cosmic Cookbook.” Sky & Telescope (July 2025): 34. A good up-to-date review of the many molecules that astronomers are finding in clouds of gas and dust among the stars.

Boeck, N.「The Cosmic Cookbook」『Sky & Telescope』2025年7月号、34頁。星々の間のガスや塵の雲で、天文学者が見つけつつある多数の分子を、最新の状況まで紹介する良質な解説。

Crockett, C. “Specks Between the Stars.” Sky & Telescope (December 2020): 28. On interstellar dust and its role in the cycle of stars.

Crockett, C.「Specks Between the Stars」『Sky & Telescope』2020年12月号、28頁。星間塵と、星の循環における役割について。

Goodman, A. “Recycling the Universe.” Sky & Telescope November (2000): 44. Review of how stellar evolution, the interstellar medium, and supernovae all work together to recycle cosmic material.

Goodman, A.「Recycling the Universe」『Sky & Telescope』2000年11月号、44頁。星の進化、星間物質、超新星が、どのように一緒に働いて宇宙物質を再利用するかを解説。

Knapp, G. “The Stuff between the Stars.” Sky & Telescope May (1995): 20. An introduction to the interstellar medium.

Knapp, G.「The Stuff between the Stars」『Sky & Telescope』1995年5月号、20頁。星間物質への入門。

Melott, A. “How Supernovae Have Affected Life.” Astronomy (April 2018): 44. On how energy and cosmic rays from supernova explosions affect nearby planets and life.

Melott, A.「How Supernovae Have Affected Life」『Astronomy』2018年4月号、44頁。超新星爆発のエネルギーや宇宙線が、近くの惑星や生命に与える影響。

Nadis, S. “Searching for the Molecules of Life in Space.” Sky & Telescope January (2002): 32. Recent observations of water in the interstellar medium by satellite telescopes.

Nadis, S.「Searching for the Molecules of Life in Space」『Sky & Telescope』2002年1月号、32頁。宇宙望遠鏡による、当時の新しい星間の水の観測。

Olinto, A. “Solving the Mystery of Cosmic Rays.” Astronomy April (2014): 30. What accelerates them to such high energies.

Olinto, A.「Solving the Mystery of Cosmic Rays」『Astronomy』2014年4月号、30頁。何が宇宙線を、あれほど高いエネルギーまで加速するのか。

Rimmer, A. “The Very Hungry Universe.” Astronomy (June 2022): 16. On the fundamental role of accretion in star formation.

Rimmer, A.「The Very Hungry Universe」『Astronomy』2022年6月号、16頁。星形成における、降着の根本的な役割について。

Schilling, G. “Cosmic Power Rangers.” Sky & Telescope (May 2021): 14. On instruments for observing cosmic rays and cosmic neutrinos.

Schilling, G.「Cosmic Power Rangers」『Sky & Telescope』2021年5月号、14頁。宇宙線と宇宙ニュートリノを観測する装置について。

Sheehan, W. “E.E. Barnard and His Milky Way Masterpiece.” Sky & Telescope, (August 2023): 28. On his life and work, and his remarkable photographs.

Sheehan, W.「E.E. Barnard and His Milky Way Masterpiece」『Sky & Telescope』2023年8月号、28頁。バーナードの生涯と仕事、そして見事な写真について。

Websites and Appsウェブサイトとアプリ

Dust Grain: https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/D/Dust+Grain. Short entry on the role of dust grains in the formation of complex molecules; from Swinburne University.

塵の粒： https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/D/Dust+Grain 。複雑な分子の生成で塵の粒が果たす役割を扱う、スウィンバーン大学の短い解説。

Hubble Space Telescope Images of Nebulae: https://esahubble.org/images/archive/category/nebulae. Click on any of the beautiful images in this collection, and you are taken to a page with more information; while looking at these images, you may also want to browse through the slide sequence on the meaning of colors in the Hubble pictures (https://hubblesite.org/contents/articles/the-meaning-of-light-and-color).

ハッブル宇宙望遠鏡の星雲画像： https://esahubble.org/images/archive/category/nebulae 。美しい画像のどれかをクリックすると、詳しい情報のページへ進める。画像を眺めながら、ハッブル画像の色の意味を紹介するスライドも見るとよい： https://hubblesite.org/contents/articles/the-meaning-of-light-and-color 。

Interstellar Medium Online Tutorial: http://www-ssg.sr.unh.edu/ism/. Nontechnical introduction to the interstellar medium (ISM) and how we study it; by the University of New Hampshire astronomy department.

星間物質のオンライン学習： http://www-ssg.sr.unh.edu/ism/ 。ニューハンプシャー大学天文学科による、星間物質（ISM）と、その調べ方の、専門知識を前提としない入門。

James Webb Space Telescope Images of Nebulae: https://esawebb.org/images/archive/category/nebulae/. Click on any image to go to further information about what you are seeing. Remember that JWST observes infra-red rays, so the colors we see in the images are arbitrary—selected by the team to be helpful in distinguishing different materials or processes.

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の星雲画像： https://esawebb.org/images/archive/category/nebulae/ 。画像をクリックすると、写っているものの詳しい情報へ進める。JWSTが観測するのは赤外線であることを思い出そう。画像で見る色は、観測チームが任意に割り当てたもので、物質や過程の違いを見分けやすくするように選ばれている。

Messier Catalog of Nebulae, Clusters, and Galaxies: http://astropixels.com/messier/messiercat.html. Astronomer Fred Espenak provides the full catalog, with information and images. (The Wikipedia list does something similar: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Messier_objects).

星雲・星団・銀河のメシエカタログ： http://astropixels.com/messier/messiercat.html 。天文学者フレッド・エスペナクが、全カタログを情報や画像とともに紹介する。Wikipediaにも同様の一覧がある： https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Messier_objects 。

Messier, Charles: https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/the-making-of-messier. More about his career and catalog.

シャルル・メシエ： https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/the-making-of-messier 。メシエの経歴とカタログを、さらに知るために。

Nebulae: What Are They?: http://www.universetoday.com/61103/what-is-a-nebula/. Concise introduction by Matt Williams.

星雲とは何か： http://www.universetoday.com/61103/what-is-a-nebula/ 。Matt Williamsによる簡潔な入門。

Videos動画

A Bubbly Origin for the Stars Around the Sun: https://www.youtube.com/watch?v=HGZQ4SmDxcQ. Short video about the Local Bubble, what made it, and how we are moving through it (1:14).

太陽の周りの星と、泡からの誕生： https://www.youtube.com/watch?v=HGZQ4SmDxcQ 。局所泡、その成因、そして私たちがその中をどう進んでいるかを扱う短い動画（1分14秒）。

Astrochemistry: Finding Molecular Fingerprints in Space: https://www.youtube.com/watch?v=lMyjcEONBc0. Astronomer Tony Remijan explains how the ALMA telescope is able to identify complex molecules in the Orion Nebula (3:02).

宇宙化学――宇宙で分子の指紋を見つける： https://www.youtube.com/watch?v=lMyjcEONBc0 。天文学者Tony Remijanが、ALMA望遠鏡によってオリオン大星雲の複雑な分子を特定する方法を説明する（3分2秒）。

Cosmic Ray Detector for the International Space Station: https://www.youtube.com/watch?v=MCiRuTkIkhw. Space Station Live: segment about the Calorimetric Electron Telescope mission, a cosmic ray detector at the ISS (7:23).

国際宇宙ステーションの宇宙線検出器： https://www.youtube.com/watch?v=MCiRuTkIkhw 。番組「Space Station Live」から、ISSの宇宙線検出器、カロリメータ型宇宙電子望遠鏡のミッションを紹介する部分（7分23秒）。

Cosmic Soccer Balls: Fullerenes, Buckyballs, or Buckminsterfullerenes: https://www.jpl.nasa.gov/videos/cosmic-soccer-balls. Explains what buckyballs are and illustrates how they were discovered in space (1:45).

宇宙のサッカーボール――フラーレン、バッキーボール、バックミンスターフラーレン： https://www.jpl.nasa.gov/videos/cosmic-soccer-balls 。バッキーボールとは何か、宇宙でどのように発見されたかを説明する（1分45秒）。

How Charles Messier Changed Astronomy: https://www.youtube.com/watch?v=IU7vvp-eOXk. On the history of how his catalog came to be assembled and some of the best-known objects in it (6:47).

シャルル・メシエは天文学をどう変えたか： https://www.youtube.com/watch?v=IU7vvp-eOXk 。カタログの編纂の歴史と、収録された特に有名な天体のいくつかを紹介する（6分47秒）。

Hubble Field Guide to the Nebulae: https://www.youtube.com/watch?v=PYRDiR7peLw. Video briefly explaining the difference between types of nebulae (04:24).

ハッブルの星雲ガイド： https://www.youtube.com/watch?v=PYRDiR7peLw 。星雲の種類の違いを、短く説明する動画（4分24秒）。

Interstellar Reddening: https://www.youtube.com/watch?v=H2M80RAQB6k. Video demonstrating how reddening works, with Scott Miller of Penn State; a bit nerdy but useful (03:45).

星間赤化： https://www.youtube.com/watch?v=H2M80RAQB6k 。ペンシルベニア州立大学のScott Millerが、赤化の仕組みを実演する。少しマニアックだが役立つ（3分45秒）。

Webb’s New View of the Pillars of Creation: https://www.youtube.com/watch?v=1__KBHIo_xs. A short guide to the new infrared image of a region of gas and dust that the Hubble made famous (1:12). (For the fuller story of the Hubble images, see: https://esahubble.org/videos/heic1501a/.)

ウェッブが新たに捉えた「創造の柱」： https://www.youtube.com/watch?v=1__KBHIo_xs 。ハッブルによって有名になったガスと塵の領域の、新しい赤外線画像を紹介する短いガイド（1分12秒）。ハッブル画像の詳しい話はこちら： https://esahubble.org/videos/heic1501a/ 。

Whole New View of the Horsehead Nebula: http://www.spacetelescope.org/videos/heic1307a/. 2013 report on nebulae in general and about the Horsehead specifically, with ESO astronomer Joe Liske (06:03).

馬頭星雲のまったく新しい姿： http://www.spacetelescope.org/videos/heic1307a/ 。ESOの天文学者Joe Liskeが、星雲全般と、特に馬頭星雲を紹介する2013年の報告（6分3秒）。

Collaborative Group Activitiesグループで取り組もう

  1. The Sun is located in a region where the density of interstellar matter is low. Suppose that instead it were located in a dense cloud 20 light-years in diameter that dimmed the visible light from stars lying outside it by a factor of 100. Have your group discuss how this would have affected the development of civilization on Earth. For example, would it have presented a problem for early navigators?

    英語のヒント

    太陽は、星間物質の密度が低い領域にある。代わりに、直径20光年の密な雲の中にあり、雲の外の星の可視光が、100分の1まで弱められたとしよう。それが地球の文明の発達に、どのような影響を与えただろうか。グループで議論しよう。例えば、初期の航海者にとって、問題になっただろうか。

  2. Your group members should look through the pictures in this chapter. How big are the nebulae you see in the images? Are there any clues either in the images or in the captions? Are the clouds they are part of significantly bigger than the nebulae we can see? Why? Suggest some ways that we can determine the sizes of nebulae.

    グループで、この章の画像を見て回ろう。画像の星雲は、どれほど大きいだろうか。画像や説明文に、手がかりはあるか。星雲がその一部である雲全体は、見える星雲より、かなり大きいだろうか。それはなぜか。星雲の大きさを求める方法を、いくつか提案しよう。

  3. How do the members of your group think astronomers are able to estimate the distances of such nebulae in our own Galaxy? (Hint: Look at the images. Can you see anything between us and the nebula in some cases. Review Celestial Distances, if you need to remind yourself about methods of measuring distances.)

    私たちの銀河の中にある、このような星雲の距離を、天文学者はどう推定できると考えるか。グループで話し合おう。ヒント：画像を見てみよう。私たちと星雲の間に、何か見える場合はないだろうか。距離の測定方法を思い出す必要があれば、「天体までの距離」を復習しよう。

  4. The text suggests that a tube of air extending from the surface of Earth to the top of the atmosphere contains more atoms than a tube of the same diameter extending from the top of the atmosphere to the edge of the observable universe. Scientists often do what they call “back of the envelope calculations,” in which they make very rough approximations just to see whether statements or ideas are true. Try doing such a “quick and dirty” estimate for this statement with your group. What are the steps in comparing the numbers of atoms contained in the two different tubes? What information do you need to make the approximations? Can you find it in this text? And is the statement true?

    英語のヒント

    本文によると、地表から大気の上端まで延びる空気の管には、同じ直径で、大気の上端から観測可能な宇宙の端まで延びる管より、多くの原子があるという。科学者はよく、「封筒の裏での計算」と呼ぶ、非常に大ざっぱな近似を行う。主張や考えが正しいかどうかを、とりあえず確かめるためだ。グループで、この主張に対する、手早い概算を試みよう。二つの異なる管に含まれる原子の数を比較するには、どんな手順が必要か。近似には、どんな情報が必要か。この教科書で見つけられるか。そして、主張は正しいだろうか。

  5. If your astronomy course has involved learning about the solar system before you got to this chapter, have your group discuss where else besides interstellar clouds astronomers have been discovering organic molecules (the chemical building blocks of life). How might the discoveries of such molecules in our own solar system be related to the molecules in the clouds discussed in this chapter?

    この章より前に太陽系を学んだなら、天文学者が、星間雲のほかに、どこで生命の化学的な材料である有機分子を見つけてきたかを、グループで議論しよう。太陽系内での発見は、この章で扱った雲の分子と、どのように関係するかもしれないか。

  6. Two stars both have a reddish appearance in telescopes. One star is actually red; the other’s light has been reddened by interstellar dust on its way to us. Have your group make a list of the observations you could perform to determine which star is which.

    英語のヒント

    2個の星が、どちらも望遠鏡では赤みがかって見える。一方は本当に赤い星だが、もう一方は、私たちまで来る途中の星間塵によって、光が赤くなったものである。どちらがどちらかを判断するために行える観測を、グループで一覧にしよう。

  7. You have been asked to give a talk to your little brother’s middle school class on astronomy, and you decide to talk about how nature recycles gas and dust. Have your group discuss what images from this book you would use in your talk. In what order? What is the one big idea you would like the students to remember when the class is over?

    弟の中学校のクラスで、天文学の話をしてほしいと頼まれ、自然界がガスと塵を再利用する仕組みを話すことにした。この教科書のどの画像を、どの順に使うか、グループで議論しよう。授業が終わったとき、生徒に覚えておいてほしい、一番大切な考えは何か。

  8. This chapter and the next (on The Birth of Stars) include some of the most beautiful images of nebulae that glow with the light produced when starlight interacts with gas and dust. Have your group select one to four of your favorite such nebulae and prepare a report on them to share with the rest of the class. (Include such things as their location, distance, size, way they are glowing, and what is happening within them.)

    この章と、次の「星の誕生と太陽系外惑星の発見」には、星の光とガスや塵の相互作用によって輝く、特に美しい星雲の画像がいくつかある。グループで、気に入った星雲を1〜4個選び、クラス全体で共有する報告を作ろう。位置、距離、大きさ、輝く仕組み、内部で起きていることなどを含めよう。