Astronomy Labs
International (secondary school, junior & senior groups)

IAO — International Astronomy Olympiad

1996年創設の最も歴史ある国際天文学オリンピックで、主にユーラシア各地で開催。ジュニアとシニアの2つの年齢グループに分かれ、理論・実践・観測の各ラウンドで競う。

創設
1996
開催地
Annual, rotating host city (mostly Eurasia)
レベル
International (secondary school, junior & senior groups)
形式
Theoretical, practical and observational rounds in two age groups
ラウンド
Theoretical round, practical round, observational round
参加資格
Secondary-school students split into a junior group (14–15) and a senior group (16–18)
ウェブサイト
www.issp.ac.ru/iao

豆知識

IOAAと異なり、古典天文学・天体力学・実際の星空観測を重視する。この大会が2007年のIOAA創設の直接のきっかけとなった。

近年の開催

年開催地
2024Nepal
2023Sirius, Russia
2022Matera, Italy

典型的な出題テーマ

Celestial sphere & coordinate conversionsTime & calendar systemsPlanetary orbits & synodic periodsBinary stars & variable starsGalactic structureObservational techniques

過去の問題

2025

理論 · 難易度 ●●●○○

皆既食の継続時間

皆既日食の間、月の本影は赤道上の観測者に対し与えられた速度で地表を掃く。与えられた本影の直径と影の速度から皆既食の最大継続時間を見積もり、実際の日食がそれより短い理由を説明せよ。

解答を見る

本影の直径を地表での影の速度で割る: t = D_umbra/v_shadow。赤道の観測者に対し約0.55 km/s で動く直径250 kmの本影なら t ≈ 455 s ≈ 7.6分 — 理論上の上限は約7.5分。実際の日食が短いのは、本影が通常最大より小さいこと(月が近地点・地球が遠日点にない)、そして幾何条件が最有利な赤道付近の中心線上に観測者がいることが稀だからである。

データ解析 · 難易度 ●●●○○

超新星光度曲線の分類

未知の超新星について200日分の等級データとテンプレート光度曲線が与えられる。増光時間・極大等級・減光率を比較し、Ia型か大質量星の重力崩壊型かに分類して根拠を述べよ。

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観測等級を各テンプレートに重ね、増光時間・極大等級・極大後の減光率を比較する。Ia型は~20日で極大に達し、その後Bバンドで≈0.1 mag/日で滑らかに減光する(⁵⁶Co壊変が光源)—プラトーはない。観測曲線はIaテンプレートに一致する:急峻な増光、滑らかな減光、水素プラトーなし。重力崩壊型は~100日のプラトー(II-P型)か幅広で凹凸のある極大を示す — ゆえにこの天体はIa型と分類される。

2024

理論 · 難易度 ●●○○○

月面クレーターの角直径

地球中心から380 000 kmにある直径90 kmの月面クレーターを観測する。角直径を分角で求め、分解能1秒角の望遠鏡でクレーター縁内部の構造が見えるか判断せよ。

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小角近似より θ = D/d = 90/380 000 ≈ 2.37 × 10^−4 rad ≈ 0.0136° ≈ 0.81 分角 ≈ 49″。49″ の構造は分解能1″の望遠鏡で約49分解素子に相当する。縁内部の構造 — 数kmのテラスや中央丘で数秒角 — は容易に分解できる。

観測 · 難易度 ●●○○○

北緯45°の周極星座

地方真夜中に合わせた肉眼用星図を用いて、リストの星座のうち観測地で周極となるものを特定し、北の地平線上の北極星の高度を見積もれ。

解答を見る

北極星の高度は観測地の緯度に等しく、北の地平線上 h ≈ 45°。赤緯 δ > 90° − φ = 45° を満たす恒星・星座が周極となる。リストの各星座を星図と照合すると、北天極から45°以内に完全に収まるもの — 例えば小熊座、カシオペヤ座、りゅう座の大部分 — はこの地では沈まない。

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