授業科目

天文学概論
General Astrophysics

担当者

講師   大宮 正士
後 水3
講師   新納 悠
後 水3
講師   林 将央
後 水3
講師   藤井 友香
後 水3

単位

2

到達目標

本講義の到達目標は、受講生が、①天文学の歴史および研究の蓄積を知ること、②最新の天文学について学ぶこと、③複数の天体に関する課題について自ら調べ考え取り組むこと、等を通じて天文学に関する一般教養や最新の天文学に関する情報取得する方法を身につけることである。
また、理学部のカリキュラムポリシーに従い、天文学の基礎に関わる幅広い素養を身につけるために、天文学が対象とする多種多様の天体に関する知識を身につけられるように授業を構成している。本講義の応用として、3年次以降に集中講義として開講される特別実習(天体観測)も履修することが望ましい。

授業内容

天文学が研究対象とするものは、太陽系の中の天体から、天の川銀河の天体、系外銀河、銀河団、宇宙の果てに至るまで、非常に幅広いスケールに及ぶ。現代天文学では天体観測に用いることができる電磁波(光)の波長域も広がり、天体の多様な姿が明らかになってきている。とりわけ、ここ20年で続々と発見されている太陽系外惑星は、惑星科学、生物学と融合して、我々に新しい世界観・生命観をもたらし始めている。本講義では、様々な天体を専門とする5名の研究者によるオムニバス形式の講義を通して、これらの多様なテーマについて、天体観測とシミュレーションなどの理論研究からわかってきた最新の天文学を紹介する。

授業計画

各回の講義内容は以下のように予定しているが、5名の講師によるオムニバス形式の講義のため、 講師の都合により講義内容・講義順序が一部変更になる場合がある。変更になった講義内容はガイダンスの際、授業期間中であれば、随時伝える。
講義各回の共通の予習としては、「宇宙図」(http://stw.mext.go.jp/common/pdf/series/diagram/uchuzu(J)_A3.pdf)などの中のその講義で扱う天体に該当する箇所を読み、⑴その講義で扱うテーマが天文学の中でどのような位置付けなのか、宇宙の中でどのようなスケールの天体なのかを考えてみる、⑵わからない用語を調べておく、⑶疑問点を挙げておくことが望ましい。また、その中で、興味があった単語をインターネット天文学辞典(http://astro-dic.jp/)などのwebで検索し、2つ以上のサイトに書かれている内容を比較し、ノートにまとめておくと良い。
復習としては、授業に使用したスライド(dotCampusにて配布予定)の内容を一通り確認し、講義中に紹介した参考図書もしくはwebサイトを読んで、レポート課題作成に必要な情報をまとめておくことが望ましい。また、講義で得た知識や参考図書もしくは講義中に紹介したwebサイトを元に予習でまとめたノートの内容の確認チェックを行うと良い。
各テーマ毎の予習・復習の内容については下記の通りである。
予習と復習には各回4時間ほどの自主学習を想定しているが、授業で取り上げるテーマ毎に予習と復習を行うと効果的である。

例えば、この通りである。
ーーーーー
予習: 上記の予習を行う
各テーマの1回目の授業(例えば、太陽系(1))
復習: 下記のテーマ毎の復習を行う
予習: 下記のテーマ毎の予習を行う
各テーマの2回目の授業(例えば、太陽系(2))
復習: 上記の復習を行う
ーーーーー


1.ガイダンス 
 天文学の歴史と研究手法 [復習] 天文学の研究手法を挙げ、それぞれの手法にどのような道具が用いられているかまとめる
2.太陽系(1)
 太陽系の天体 [復習] 太陽系の惑星および衛星を比較して、互いに共通する特徴、共通しない特徴についてまとめる
3.太陽系(2)
 太陽系探査 [予習] 過去に打ち上げられた探査機を列挙し、気に入ったものを一つ選びその成果を調べる
4.恒星と惑星(1)
 星の種別と一生  [復習] 恒星の種類を列挙し、それぞれの天体の特徴などをノートに書き出してみる
5.恒星と惑星(2)
 星と惑星の形成 [予習] 太陽系の回で学んだ惑星の特徴を復習し、太陽系の形成過程の概略を調べる
6.系外惑星(1)
 太陽系外惑星探索と統計 [復習] 授業中に伝えたwebページにてグラフを3つ作成してみて、グラフからわかることをノートに書き出してみる
7.系外惑星(2)
 太陽系外惑星の多様性 [予習] 系外惑星の組成や大気について近年どのような発見があるか調べる。また、太陽系内惑星探査と系外惑星探査の違いを考える
8.銀河系・近傍銀河(1)
 銀河系とその近傍 [復習] ウェブサイト「Galaxy Zoo」で銀河の形態分類を行う(目標30個)
9.銀河系・近傍銀河(2)
 銀河形成・進化 [予習] ダークマターとは何か、ダークマターの存在を確認するにはどのような方法があるかを調べまとめる。
10.超新星・宇宙論(1)
 宇宙図と宇宙論 [復習] 宇宙論パラメータを制約するには何を測定すれば良いか、またなぜそれによって制約できるのかをまとめる。
11.超新星・宇宙論(2)
 宇宙の距離測定 [予習] 天体の名前をできるだけ多く列挙し、その天体までの地球からの距離やその天体の大きさをwebページで調べる
12.初期宇宙と構造形成(1)
  宇宙の構造形成と再電離  [復習] 講義で紹介するシミュレーション研究の動画を観て、広大な宇宙の中での構造形成のイメージをつかむ
13.初期宇宙と構造形成(2)
  初期宇宙の天体 [予習] 銀河系・近傍銀河の講義で出てきた用語を理解しておく
14.全体のまとめ 
 講義全体のまとめとレポート課題からのフィードバック [予習] これまでに作成したノートやレポートを読み返した後に、宇宙図を一通り読む

授業運営

5名の天文学を専門とする講師によるオムニバス形式で進める。
各回の授業は基本的に講義形式で行う。授業はプロジェクターに写したスライドを用いて進める。
授業で使用したスライドおよびレポート課題の内容は「dotCampus」にて受講生に公開するので自習とレポート作成に活用してほしい(スライドを公開するタイミングは講師による)。
なお、公開するスライドは解説なしに理解できるようにはなっていないので、講義を聴いて、興味があったこと、疑問に思ったこと、理解できなかったことはノートにメモしておくと良い。
講義中の私語、電話、飲食および無用な出入りは厳禁。悪質な場合は退室を命じる。
特に、他の受講生に迷惑になる私語については厳しくする。

評価方法

基本的にレポートで評価する。講師毎にレポート課題を出す予定である。
レポート課題は計5回実施予定で、レポート課題1つにつき20点満点で採点を行う。
レポートの評価基準としては、自ら調べ・考え・まとめた内容であれば十分な点数を与えるが、記述内容の正確さだけでなく、課題に積極的に取り組む姿勢が見られた場合や、(天文学的に)興味深い内容が書かれていた場合も加点する。
出席が半分(7回)に満たない場合は基本的に成績評価対象外とする。
なお、各回のレポート課題の内容と解答については、最後の講義において取り上げ、議論を行う時間を設けるので授業内容の理解と定着に役立ててほしい。

オフィスアワー

質問や相談等は授業終了後もしくはメールにて受け付ける。
授業終了後に講師に直接質問してもらうのが望ましい。
メールの宛先:omiya.masashi@nao.ac.jp(大宮 正士)

参考書

ガイダンスと各講義で紹介する。

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