プリンキピア

第21章星の誕生と太陽系外惑星の発見The Birth of Stars and the Discovery of Planets outside the Solar System

Websitesウェブサイト

Star Formation星形成

Center for Astrophysics star formation page: https://www.cfa.harvard.edu/research/topic/star-formation.

Center for Astrophysicsの星形成のページ：https://www.cfa.harvard.edu/research/topic/star-formation。

Eagle Nebula at Many Wavelengths: Viewspace (the so-called “Pillars of Creation”): https://viewspace.org/interactives/unveiling_invisible_universe/star_formation/eagle_nebula.

多波長で見るわし星雲――Viewspace（いわゆる「創造の柱」）：https://viewspace.org/interactives/unveiling_invisible_universe/star_formation/eagle_nebula。

Hubble Space Telescope page on star formation: https://esahubble.org/science/formation_of_stars/.

ハッブル宇宙望遠鏡の星形成のページ：https://esahubble.org/science/formation_of_stars/。

Exoplanets系外惑星

Extrasolar Planets Encyclopedia: http://exoplanet.eu/. Maintained by Jean Schneider of the Paris Observatory; has the largest catalog of planet discoveries and useful background material (some of it more technical).

Extrasolar Planets Encyclopedia（太陽系外惑星百科事典）：http://exoplanet.eu/。パリ天文台のJean Schneiderが維持管理する。最大規模の惑星発見カタログと、役立つ背景資料があり、一部は専門的である。

NASA Exoplanet Exploration Overview Site (with catalog and lots of information): https://exoplanets.nasa.gov/.

NASAの系外惑星探査の総合サイト。カタログと多数の情報を掲載：https://exoplanets.nasa.gov/。

NASA Exoplanet Exploration Dashboard: https://exoplanets.nasa.gov/discovery/discoveries-dashboard/. A handy place to find up-to-date information of exoplanet discoveries. This page is a summary of all discoveries by method and type. One click takes you to the full exoplanet catalog.

NASA Exoplanet Exploration Dashboard：https://exoplanets.nasa.gov/discovery/discoveries-dashboard/。系外惑星の発見に関する最新情報を調べるのに便利。手法別・種類別に全発見をまとめており、クリックすれば系外惑星の全カタログへ進める。

Planetary Society exoplanet pages: https://www.planetary.org/worlds/exoplanets.

惑星協会の系外惑星のページ：https://www.planetary.org/worlds/exoplanets。

TESS Mission page at MIT: https://tess.mit.edu/.

MITのTESS計画のページ：https://tess.mit.edu/。

TESS Mission page at NASA: https://exoplanets.nasa.gov/tess/.

NASAのTESS計画のページ：https://exoplanets.nasa.gov/tess/。

Videos動画

Star Formation星形成

A Star Is Born: https://www.youtube.com/watch?v=mkktE_fs4NA. Discovery Channel video with astronomer Michelle Thaller (2:00).

A Star Is Born：https://www.youtube.com/watch?v=mkktE_fs4NA。天文学者ミシェル・サラーが出演するディスカバリーチャンネルの動画（2分）。

Born in Beauty: Proplyds in the Orion Nebula: https://esahubble.org/videos/heic0917a/. 2009 short on Hubble Telescope observations of places where new star and planet systems can be seen forming (6:00).

Born in Beauty: Proplyds in the Orion Nebula：https://esahubble.org/videos/heic0917a/。新しい星や惑星系が形成される場所を捉えたハッブルの観測について、2009年の短編動画（6分）。

Observations of HL Tau: https://public.nrao.edu/gallery/nrao-video-webcast-hl-tau/. Tony Beasley, the director of NRAO, describes the high-resolution observations of the young star HL Tau; with nice artist’s animation of a protoplanetary disk (1:00).

Observations of HL Tau：https://public.nrao.edu/gallery/nrao-video-webcast-hl-tau/。NRAO所長トニー・ビーズリーが、若いおうし座HL星の高解像度観測を説明する。原始惑星系円盤のよくできた想像アニメーション付き（1分）。

Tour of the Orion Nebula Region: https://www.youtube.com/watch?v=JoeKQeJuHvw. 2011, narrated, Hubble fly-through from outside down to a proplyd (4:00).

Tour of the Orion Nebula Region：https://www.youtube.com/watch?v=JoeKQeJuHvw。2011年のナレーション付き動画。ハッブルの観測をもとに、外側から原始惑星系円盤まで飛び込む（4分）。

Exoplanets系外惑星

History of Exoplanet Discoveries Shown Graphically 1991–2019: https://www.youtube.com/watch?v=aiFD_LBx2nM. An animation showing the location of exoplanets found each year, going from 0 to 4,003 (2:00).

History of Exoplanet Discoveries Shown Graphically 1991–2019：https://www.youtube.com/watch?v=aiFD_LBx2nM。毎年見つかった系外惑星の場所を示し、発見数が0から4003個まで増えるアニメーション（2分）。

Homes Away from Home: Revisiting the Seven Planets of TRAPPIST-1: https://www.youtube.com/watch?v=c2UdJDksdEQ. 2018 introduction of how we have observed and learned about this intriguing system of planets around a red dwarf (6:00).

Homes Away from Home: Revisiting the Seven Planets of TRAPPIST-1：https://www.youtube.com/watch?v=c2UdJDksdEQ。赤色矮星を回る興味深い惑星系を、どのように観測し、何を学んだかを紹介する2018年の動画（6分）。

Kepler Mission End-of-Flight Documentary: https://exoplanets.nasa.gov/resources/2187/kepler-end-of-flight-documentary/. Interviews in 2018 with mission scientists summarize Kepler’s work (5:00).

Kepler Mission End-of-Flight Documentary：https://exoplanets.nasa.gov/resources/2187/kepler-end-of-flight-documentary/。2018年の計画関係者へのインタビューで、ケプラーの仕事を振り返る（5分）。

Kepler Mission Orrery: https://www.youtube.com/watch?v=wYLwoPTIQx4. A visualization of some of the early discoveries of the Kepler mission, showing the size and rotation period of exoplanet systems (0:20).

Kepler Mission Orrery：https://www.youtube.com/watch?v=wYLwoPTIQx4。ケプラー初期の発見の一部を可視化し、系外惑星系の大きさと回転周期を示す（20秒）。

Nobel Winners Michel Mayor and Didier Queloz Talk About 51 Peg b Discovery: https://www.youtube.com/watch?v=CBvrn0Ki714U. How the first exoplanet was found; 2019 quick interview segments (2:00).

Nobel Winners Michel Mayor and Didier Queloz Talk About 51 Peg b Discovery：https://www.youtube.com/watch?v=CBvrn0Ki714U。最初の系外惑星がどのように発見されたかを、2019年の短いインタビューで語る（2分）。

TESS Mission’s First Earth-sized World in Star’s Habitable Zone: https://www.youtube.com/watch?v=QU0qsIGS6MQ. 2020 news bulletin about the planet TOI 700 d (3:00).

TESS Mission’s First Earth-sized World in Star’s Habitable Zone：https://www.youtube.com/watch?v=QU0qsIGS6MQ。惑星TOI 700 dについての2020年のニュース動画（3分）。

The Search for Earthlike Worlds: https://www.youtube.com/watch?v=7CF9RnwY3RE. 2017 interview with astronomer Natalie Batalha about the work of the Kepler space telescope finding exoplanets (3:00).

The Search for Earthlike Worlds：https://www.youtube.com/watch?v=7CF9RnwY3RE。系外惑星を探すケプラー宇宙望遠鏡の仕事について、天文学者ナタリー・バターハに聞いた2017年のインタビュー（3分）。

The Ultra-cool Dwarf and the Seven Planets: https://www.eso.org/public/videos/eso1706a/. 2017 ESOCast on the discovery of the TRAPPIST 1 system with 7 exoplanets, with some in the habitable zone (4:00).

The Ultra-cool Dwarf and the Seven Planets：https://www.eso.org/public/videos/eso1706a/。系外惑星が七つあり、一部はハビタブルゾーン内にあるTRAPPIST-1系の発見を扱った、2017年のESOCast（4分）。

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

  1. Your group is a subcommittee of scientists examining whether any of the “hot Jupiters” (giant planets closer to their stars than Mercury is to the Sun) could have life on or near them. Can you come up with places on, in, or near such planets where life could develop or where some forms of life might survive?

    あなたたちのグループは、ホットジュピター、つまり水星が太陽を回るよりも主星に近い巨大惑星の表面や周辺に、生命が存在できるかを調べる科学者の小委員会である。そのような惑星の表面、内部、あるいは近くに、生命が発達したり、何らかの生命が生き延びたりできる場所を考えられるか。

  2. A wealthy couple (who are alumni of your college or university and love babies) leaves the astronomy program several million dollars in their will, to spend in the best way possible to search for “infant stars in our section of the Galaxy.” Your group has been assigned the task of advising the dean on how best to spend the money. What kind of instruments and search programs would you recommend, and why?

    あなたの大学の卒業生で赤ん坊が大好きな裕福な夫婦が、「天の川銀河の私たちに近い領域で、赤ちゃん星を探す」ため、最もよい方法で使ってほしいと、天文学の教育研究課程に数百万ドルを遺贈した。あなたたちのグループは、その最適な使い方を学部長に助言する仕事を任された。どんな装置と探査計画を勧めるか。その理由も述べよ。

  3. Some people consider the discovery of any planets (even hot Jupiters) around other stars one of the most important events in the history of astronomical research. Some astronomers have been surprised that the public is not more excited about the planet discoveries. One reason that has been suggested for this lack of public surprise and excitement is that science fiction stories have long prepared us for there being planets around other stars. (The Starship Enterprise on the 1960s Star Trek TV series found some in just about every weekly episode.) What does your group think? Did you know about the discovery of planets around other stars before taking this course? Do you consider it exciting? Were you surprised to hear about it? Are science fiction movies and books good or bad tools for astronomy education in general, do you think?

    ほかの恒星の周囲に惑星を見つけたことは、たとえホットジュピターでも、天文学研究の歴史で最も重要な出来事の一つだと考える人がいる。一般の人々が惑星発見にもっと興奮していないことに、驚く天文学者もいる。世間があまり驚かない理由として、SFが昔から、ほかの恒星にも惑星があることを私たちに想像させてきた、という説明がある。1960年代のテレビ番組『スター・トレック』では、宇宙船エンタープライズがほぼ毎週の話で惑星を見つけていた。グループではどう考えるか。この授業を取る前から、ほかの恒星の惑星の発見を知っていたか。わくわくする発見だと思うか。聞いたとき驚いたか。一般にSF映画や本は、天文学教育によい道具だと思うか。それとも悪い道具だろうか。

  4. What if future space instruments reveal an earthlike exoplanet with significant amounts of oxygen and methane in its atmosphere? Suppose the planet and its star are 50 light-years away. What does your group suggest astronomers do next? How much effort and money would you recommend be put into finding out more about this planet and why?

    将来の宇宙観測装置が、大気に相当量の酸素とメタンを持つ地球に似た系外惑星を見つけたらどうだろうか。その惑星と主星は50光年先にあるとする。天文学者が次にすべきこととして、グループは何を提案するか。この惑星を詳しく調べるため、どれだけの労力と資金を投入するよう勧めるか。理由も述べよ。

  5. Discuss with your group the following question: which is easier to find orbiting a star with instruments we have today: a jovian planet or a proto-planetary disk? Make a list of arguments for each side of this question.

    現在の装置で恒星の周囲に見つけやすいのは、木星型惑星と原始惑星系円盤のどちらだろうか。グループで話し合い、双方の立場を支持する理由を列挙せよ。

  6. (This activity should be done when your group has access to the internet.) Go to the page which indexes all the publicly released Hubble Space Telescope images by subject: http://hubblesite.org/newscenter/archive/browse/image/. Under “Star,” go to “Protoplanetary Disk” and find a system—not mentioned in this chapter—that your group likes, and prepare a short report to the class about why you find it interesting. Then, under “Nebula,” go to “Emission” and find a region of star formation not mentioned in this chapter, and prepare a short report to the class about what you find interesting about it.

    この活動は、グループがインターネットを使えるときに行え。公開されたハッブル宇宙望遠鏡の画像を題材別に索引化したページ、http://hubblesite.org/newscenter/archive/browse/image/ を開く。「Star」の下の「Protoplanetary Disk」で、この章に出てこない、グループが気に入った系を見つけ、興味深いと思う理由をクラスへ短く報告する準備をせよ。次に「Nebula」の下の「Emission」で、この章に出てこない星形成領域を見つけ、何が興味深いかをクラスへ短く報告せよ。

  7. There is a “citizen science” website called Planet Hunters (http://www.planethunters.org/) where you can participate in identifying exoplanets from the data that Kepler provided. Your group should access the site, work together to use it, and classify two light curves. Report back to the class on what you have done.

    Planet Hunters（http://www.planethunters.org/）という市民科学サイトでは、ケプラーの提供したデータから系外惑星を見つける作業に参加できる。グループでサイトを開いて協力して使い、二つの光度曲線を分類せよ。何をしたかをクラスへ報告せよ。

  8. Yuri Milner, an Israeli-American billionaire, recently pledged $100 million to develop the technology to send many miniaturized probes to a star in the Alpha Centauri triple star system (which includes Proxima Centauri, the nearest star to us, now known to have at least one planet.) Each tiny probe will be propelled by powerful lasers at 20% the speed of light, in the hope that one or more might arrive safely and be able to send back information about what it’s like there. Your group should search online for more information about this project (called “Breakthrough: Starshot”) and discuss your reactions to this project. Give specific reasons for your arguments.

    イスラエル系米国人の億万長者ユーリ・ミルナーは近ごろ、ケンタウルス座アルファ星の三重星系の一つの恒星へ、多数の超小型探査機を送る技術を開発するため、1億ドルの資金提供を約束した。この系には、私たちに最も近い恒星で、少なくとも一つの惑星を持つとわかったプロキシマ・ケンタウリも含まれる。各小型探査機を強力なレーザーで光速の20%まで加速し、一つ以上が無事に到着して、その場所の様子を送り返せると期待する計画である。グループで「Breakthrough: Starshot」というこの計画をインターネットで調べ、どう受け止めるかを話し合え。意見には具体的な理由を挙げよ。