11

FITSFITS 画像教育利用ワーキンググループ画像教育利用ワーキンググループ実習実習　　「太陽の光球面のようすを調べ「太陽の光球面のようすを調べよう」よう」　　　　　　　　　　　　「　　　　「太陽の黒点の温度を求めよ太陽の黒点の温度を求めようう 」 」

PAOFITSPAOFITS 　　WGWG

SOHO 　 HPより

＜実習の概要説明＞

22

１．国立天文台（ＮＡＯ）１０ｃｍ新黒点望遠鏡によ１．国立天文台（ＮＡＯ）１０ｃｍ新黒点望遠鏡によるる

　　　白色太陽画像を見る。　　　白色太陽画像を見る。 ２．周辺減光のようすを、マカリのグラフ機能を２．周辺減光のようすを、マカリのグラフ機能を　　　使って調べる。　　　使って調べる。 ３．飛騨天文台６０３．飛騨天文台６０ cmcm 太陽望遠鏡による、同じ黒点太陽望遠鏡による、同じ黒点

　　　　　　　　　　群の画像で見え方を比べる。　　　　　　　　　群の画像で見え方を比べる。　　　　　 ４．黒点の内部の構造を調べる。４．黒点の内部の構造を調べる。

太陽光球面のようすを調べる太陽光球面のようすを調べる

33

国立天文台国立天文台 10cm10cm 新黒点望遠鏡新黒点望遠鏡

ＣＣＤ

44

国立天文台国立天文台 10cm10cm 新黒点望遠新黒点望遠鏡による光球面と黒点鏡による光球面と黒点

55

66

　　

飛騨ＤＳＴの黒点画像飛騨ＤＳＴの黒点画像（（ FITSFITS ）で）で

　　　　　　（ （ DSTDST ：６０：６０ cmcm ドームレス太ドームレス太陽望遠鏡）陽望遠鏡）

　　　　　　　　　　　　黒点の暗部と半暗黒点の暗部と半暗

部　部　の構造を調べるの構造を調べる

　　　黒点画像（スケッ　　　黒点画像（スケッチ）チ）

　　　　　→　明るさのグ　　　　　→　明るさのグラフラフ

マカリのグラフ機能を使ってマカリのグラフ機能を使って

77

マカリで見た、マカリで見た、飛騨６０ｃｍＤＳＴの画像飛騨６０ｃｍＤＳＴの画像ととＮＡＯ１ＮＡＯ１００ cmcm 新黒点望遠鏡新黒点望遠鏡の画像の比較の画像の比較

88

飛騨ＤＳＴの黒点画像飛騨ＤＳＴの黒点画像（２００１，０（２００１，０４，０９）４，０９）

粒状斑

暗部半暗部

99

飛騨ＤＳＴの黒点画像（２００１，０４，０９）飛騨ＤＳＴの黒点画像（２００１，０４，０９）

黒点暗部の中には何が見えるか？黒点暗部の中には何が見えるか？ｱﾝﾌﾞﾗﾙドット

ライトブリッジ

1010

３．マカリのグラフ機能を使って３．マカリのグラフ機能を使って半暗部暗部

ライトブリッジ ｱﾝﾌﾞﾗﾙドット

光球（粒状斑）

1111

マカリの測光機能を使ってマカリの測光機能を使って

白色光（連続光）で撮像された太陽像白色光（連続光）で撮像された太陽像　　　　　　　　　　光球・黒点：　　光球・黒点：第１近似としては第１近似としては黒体輻射黒体輻射をしているとをしていると　　　　　　　　　　　考えて良い。　　　　　　　　　　　　　　　考えて良い。　　　　

　　　　単位面積あたり放出される電磁波のエネルギーの総量は単位面積あたり放出される電磁波のエネルギーの総量は

　　その点の温度の４乗に比例する　　その点の温度の４乗に比例する　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 E=σTE=σT ４　　　　　　４　　　　　　ステファンボルツマンの法則　　ステファンボルツマンの法則　　

太陽の黒点の温度を求めよう太陽の黒点の温度を求めよう

1212

４．マカリの測光機能を使４．マカリの測光機能を使ってって

全波長にわたって積分すると全波長にわたって積分すると

黒体輻射のプランク分布式

E=σTE=σT ４４　　　　　　ステファンボルツマンステファンボルツマンの法則の法則

h ：プランク定数

ｋ：ボルツマン定数

Ｃ：光速度

黒体輻射（プランク分布）

0

5E+12

1E+13

1.5E+13

2E+13

2.5E+13

3E+13

3.5E+13

(nm)波長

輻射

強度

(J/s/m

3 /str)

3000K

4000K5000K

6000K

1313

マカリの測光機能を使ってマカリの測光機能を使って

測光

光球中心部 光強度　Ｉｏ

黒点の暗部

黒点の半暗部光強度　Ｉ

光強度の比　光強度の比　 II／／IoIo　を求める　を求める

国立天文台（ＮＡＯ）１０ｃｍ新黒点望遠鏡に国立天文台（ＮＡＯ）１０ｃｍ新黒点望遠鏡によるよる　　　　　　　　　　　　　　　白色太陽画像　　　　　　　　　　　　　　　白色太陽画像（ＦＩＴＳ）（ＦＩＴＳ）

1414

マカリの測光機能を使ってマカリの測光機能を使って

白色光（連続光）で撮像された太陽像の白色光（連続光）で撮像された太陽像の　　各点の光強度：　　各点の光強度：　　 II

　　　　　　　温　度：　　　　　　　　温　度：　 TT

　　　　　　　　　　　　　　 II／／ IoIo　＝（　＝（ TT　／　　／　 ToTo））４４

　　　 　　　 TT　　 ＝　＝　 ToTo（（ II／／ IoIo））１／４１／４　　　　　光球中心の温度として　　　光球中心の温度として ToTo＝６４００＝６４００KK　　

　　　　　　　　

白色光による CCD 画像（ FITS ）→→→

　　　　　　　　マカリで　 I ， Io 　を測定して　 T を求める

1515

国立天文台ＨＰの「太陽活動データベー国立天文台ＨＰの「太陽活動データベース」からス」から

白色太陽画像（ＦＩＴＳ）をダウンロード白色太陽画像（ＦＩＴＳ）をダウンロードする方法する方法

http://http://solarwww.mtk.nao.ac.jp/jp/database.htmlsolarwww.mtk.nao.ac.jp/jp/database.html を表示を表示 同じページの「同じページの「 10cm10cm 新黒点望遠鏡・全面画像」（新黒点望遠鏡・全面画像」（ JPGJPG

画像）で「西暦」、「画像）で「西暦」、「 srsr 日付日付 (( ６桁６桁 )) ．． jpgjpg 」のファイル」のファイル名をクリックして表示して、適当な画像を検索する。名をクリックして表示して、適当な画像を検索する。

黒点が、できる限り光球の中央にある画像を選ぶと良い。黒点が、できる限り光球の中央にある画像を選ぶと良い。 使いたい画像の日が決まれば、同じページの「使いたい画像の日が決まれば、同じページの「 10cm10cm 新新

黒点望遠鏡・黒点望遠鏡・ FITSFITS ファイル」の必要な画像の年号を “新ファイル」の必要な画像の年号を “新しいウィンドウで開く”で開いて、 「西暦」、「しいウィンドウで開く”で開いて、 「西暦」、「 srsr 日付日付(( ６桁６桁 )) ．ｆｉｔ」のファイル名を右クリックして、必要．ｆｉｔ」のファイル名を右クリックして、必要な画像をダウンロードする。な画像をダウンロードする。

＜発展学習の（１）＞＜発展学習の（１）＞

さあ、「さあ、「太陽の黒点の温度太陽の黒点の温度 」を求めよ 」を求めよう！う！