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🌌宇宙クイズ 問題と解説

太陽系・星・銀河・宇宙探査など、宇宙に関するクイズです。最新の天文学の発見から宇宙開発の歴史まで幅広く出題します。1233問のうち第941960問を掲載しています(48ページ目/全62ページ)。

  1. 941難易度 ★★★★

    レーザーガイド星(レーザーガイドスター)とは何か?

    正解:望遠鏡のレーザーで大気中のナトリウム層に人工的に作った参照星
    解説:レーザーガイド星はアダプティブオプティクスで必要な参照星が近くにない場合に、強力なレーザーを大気の上空約90kmのナトリウム層に照射して作る人工の参照輝点である。これにより全天でほぼ任意の方向の大気補正が可能になった。
  2. 942難易度 ★★☆☆☆

    JWSTが宇宙初期の銀河観測に優れている理由は何か?

    正解:遠方の銀河が赤方偏移で赤外線にシフトした光を高感度で検出できるから
    解説:宇宙初期の銀河からの光は宇宙膨張による大きな赤方偏移を受け、可視光から赤外線帯にシフトしている。JWSTは赤外線に特化した大型宇宙望遠鏡なので、宇宙誕生後数億年の初期銀河を直接観測できる。
  3. 943難易度 ★★★☆☆

    ALMA(アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計)が発見した成果として知られるのはどれか?

    正解:原始惑星系円盤のリング・ギャップ構造(HL Tauなど)
    解説:ALMAはHL Tau(若い星)の周囲の原始惑星系円盤に複数のリングとギャップ構造を発見(2014年)し、惑星形成が従来の予想より早い段階から始まることを示した。分子雲・銀河内の分子ガスの観測でも多くの成果がある。
  4. 944難易度 ☆☆☆☆

    中性子星が高速で自転しながら電波パルスを放射する天体は何と呼ばれるか?

    正解:パルサー
    解説:パルサーは高速で自転する中性子星で、磁極方向に放射する電波ビームが地球方向を向くたびに規則正しいパルスとして観測される。最初のパルサーは1967年にジョスリン・ベルが発見した。
  5. 945難易度 ★★★☆☆

    電波望遠鏡でパルサーを観測する際、周期が非常に安定している理由は何か?

    正解:中性子星は非常に大きな慣性モーメントを持ち自転が安定しているから
    解説:パルサー(中性子星)は通常の恒星より桁違いに高密度であるため、巨大な慣性モーメントを持つ。これにより外力の影響を受けにくく自転が非常に安定しており、ミリ秒パルサーは原子時計に匹敵する精度を持つものもある。
  6. 946難易度 ★★☆☆☆

    天文観測でいう「シーイング(seeing)」とは何か?

    正解:大気の乱れによる星像のぼけ・揺らぎの程度
    解説:シーイングは大気の温度変動や乱気流による光路の揺らぎが星像を広げる現象で、角秒(arcsec)で表される。シーイングが良い(小さい角秒)ほど大気の乱れが少なく鮮明な観測が可能で、高山・乾燥地・安定した気流の場所が好まれる。
  7. 947難易度 ★★☆☆☆

    チリのアタカマ砂漠が天文観測に適している最大の理由はどれか?

    正解:高地・乾燥で大気の水蒸気が少なく赤外線・ミリ波観測に有利
    解説:アタカマ砂漠は標高が高く(ALMAは約5000m)、世界有数の乾燥地帯で大気中の水蒸気量が極めて少ない。水蒸気は赤外線・ミリ波を吸収するため、これを極力少なくできるアタカマは観測に最適な環境である。
  8. 948難易度 ★★★☆☆

    スペクトル型O型星の表面温度はおおよそどれくらいか?

    正解:30000K以上
    解説:スペクトル型O型星は表面温度が30000K以上の非常に高温な大質量星で、紫外線を大量に放射する。O型星はスペクトル分類(OBAFGKM)の中で最高温クラスである。
  9. 949難易度 ★★☆☆☆

    ドップラー効果を利用した視線速度法で太陽系外惑星を検出する際に観測するのはどれか?

    正解:惑星の重力で揺れる恒星のスペクトル線のシフト
    解説:視線速度法(ドップラー法)では、惑星の重力で恒星がわずかに揺れることによるスペクトル線の周期的なドップラーシフト(青方偏移と赤方偏移の繰り返し)を精密測定して惑星を検出する。
  10. 950難易度 ★★★★

    ハッブル宇宙望遠鏡の観測で最初に精密に測定されたハッブル定数の値として最も近いのはどれか?

    正解:約72 km/s/Mpc
    解説:HSTキー・プロジェクト(Freedman et al. 2001)はセファイド変光星を用いてハッブル定数を約72 km/s/Mpcと決定した。現在の測定値(約67〜73 km/s/Mpc)とも整合し、宇宙の膨張速度の標準値となった。
  11. 951難易度 ★★★☆☆

    重力レンズ効果の観測的利用として正しいのはどれか?

    正解:遠方の銀河の拡大像から質量分布や暗黒物質を研究する
    解説:重力レンズは質量体(銀河・銀河団)が背後の天体の光を曲げて拡大・増光する現象である。これを利用して銀河団の総質量(暗黒物質を含む)を推定したり、さらに遠方の銀河の詳細構造を調べたりすることができる。
  12. 952難易度 ★★☆☆☆

    電波天文学においてパルサー発見者として知られる人物はだれか?

    正解:ジョスリン・ベル
    解説:1967年、ケンブリッジ大学の大学院生だったジョスリン・ベルが規則正しい電波パルスを発見し、これが後に高速自転する中性子星(パルサー)と同定された。この発見は指導教官のアンソニー・ヒューイッシュが1974年にノーベル物理学賞を受賞した。
  13. 953難易度 ★★★☆☆

    カール・ジャンスキーが1932年に発見したものは何か?

    正解:天の川銀河中心からの電波放射
    解説:アメリカの電気技術者カール・ジャンスキーは電波干渉の研究中、天の川銀河の中心(いて座方向)から来る強い電波放射を発見した。これが電波天文学の出発点となった。
  14. 954難易度 ★★★☆☆

    COBEが1992年に発見した宇宙背景放射の重要な性質はどれか?

    正解:CMBの温度に10万分の1程度の微細な非一様性(異方性)があること
    解説:COBE衛星はCMBの温度が約2.725Kでほぼ完全な黒体放射をすることを確認するとともに、10万分の1程度の微細な温度ゆらぎ(異方性)を発見した。これが銀河や大規模構造の種となった密度ゆらぎの痕跡である。
  15. 955難易度 ★★☆☆☆

    ニュートリノ振動を初めて確認した観測結果はどこから得られたか?

    正解:スーパーカミオカンデの大気ニュートリノ観測
    解説:スーパーカミオカンデは1998年に大気ニュートリノの観測からニュートリノ振動(ニュートリノが種類を変えながら伝播する現象)を世界で初めて実証した。これによりニュートリノには質量があることが分かり、梶田隆章氏が2015年にノーベル物理学賞を受賞した。
  16. 956難易度 ★★☆☆☆

    IceCube(アイスキューブ)ニュートリノ検出器の設置場所はどこか?

    正解:南極の氷床の地中
    解説:IceCubeは南極点の氷床1.5〜2.5kmの深さに数千本の光センサーを埋設したニュートリノ検出器で、宇宙線や天体由来の高エネルギーニュートリノを検出している。
  17. 957難易度 ★★★★

    JWSTが観測した外惑星の大気成分としてどのような発見があったか?

    正解:WASP-39bの大気中で二酸化炭素(CO₂)を初検出
    解説:JWSTは2022年に系外惑星WASP-39bの大気中に二酸化炭素(CO₂)の吸収帯を初めて明確に検出した。これは系外惑星の大気中でのCO₂初検出であり、将来の生命居住可能惑星の大気分析への道を開いた。
  18. 958難易度 ★★★★

    電波望遠鏡で観測される「メーザー(MASER)放射」とはどのような現象か?

    正解:分子ガスが誘導放射により特定の電波を増幅する現象
    解説:メーザー(Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)は宇宙空間の分子ガスが誘導放射により特定の電波波長を増幅する現象で、星形成領域や赤色巨星の周囲で観測される。地上のレーザーの電波版にあたる。
  19. 959難易度 ★★★☆☆

    X線連星において降着円盤からX線が放射される理由は何か?

    正解:コンパクト天体に物質が落ちて加熱された高温ガスが熱的X線を放射するから
    解説:X線連星では伴星からコンパクト天体(中性子星やブラックホール)への質量移転が起き、降着円盤を形成する。ガスはビリアル定理により数千万度まで加熱されて熱的X線を放射する。
  20. 960難易度 ★★★★

    観測できる宇宙の端(観測可能宇宙の地平線)はビッグバンから何年分の光が届く距離か?

    正解:約460億光年(膨張を考慮した共動距離)
    解説:宇宙の年齢は約138億年だが、宇宙膨張のため現在観測できる宇宙の端(観測可能宇宙の地平線)までの共動距離は約465億光年である。膨張が加速しているため、光が旅した時間よりはるかに遠くの空間まで見えている。

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