宇宙の科学（第８章）前回の問題の答え次のうち、波長が一番短い電磁波はどれでしょう？  科学技術理解Ⅲ（宇宙の科学）   第８章恒星の世界    赤外線紫外線 X線電波可視光線星の明るさと等級   １等星、２等星、・・・など。数字が大きいほど暗い。（等級にはマイナスもある。０等星は1等星より、－1 等星は0等星より明るい。）  等級が５違うと、明るさは100倍違う。    1等級違うと、明るさは約2.5倍（正確には1000.2倍）違う。 1 100 2 39.8 3 15.8 4 6.31 5 2.51 6 1  3 見かけの明るさ ⇒ 観測者から見た天体の明るさ真の明るさ ⇒ 天体が出す光のエネルギーの絶対量真の明るさが同じでも、距離が遠くなれば見かけの明るさは暗くなる。 4 5 視差絶対等級 ⇒ 天体を10パーセク（約32.6光年）の距離に置いたときの見かけの明るさを等級で表したもの。真の明るさを表すのに使われる。  恒星の現代的定義 ⇒ 高温のガス球で、核融合反応により自らエネルギーを放出して輝いている天体。星から出た光が照らす面積は距離の２乗に比例して増加する。よって、見かけの明るさは距離の２乗に反比例して減少する。絶対等級  恒星＝fixed star（固定された星）実際は、恒星も動いている。ただ、非常に遠くにあるので日常感覚では止まって見える。逆二乗則表： 6等星の明るさを1としたときの、各等級と明るさの関係等級明るさ恒星という名前は、「天球上に固定されているように見える」ことに由来。  見かけの明るさと真の明るさ星の明るさは等級で表すことが多い。   2 1  恒星とは  年周視差視差⇒見る場所の違いによる、物の見える方向の違い。  年周視差 ⇒ある星を太陽と地球から見たときの視差。   例：太陽の見かけの明るさは-27等、絶対等級は4.7等。 7 6 8 地球の公転を利用して、年周視差を測ることができる。年周視差を使って、（太陽の近くの）星までの距離を測ることができる。 9 1 宇宙の科学（第８章）星までの距離（年周視差による方法）  年周視差をp(ラジアン)、星までの距離をd、太陽・地球間の距離をaとすると、 d=a/p の関係がある（pが小さいとき）。     補足： 180度＝πラジアン（π=3.14・・・）年周視差が１秒角となる距離を１パーセク (pc)と定義。遠くの星の年周視差は小さすぎて測れない。測れるのは100パーセクぐらいまで。より遠い天体の距離は、さまざまな方法でその天体の真の明るさを推定することによって測る。  13  １パーセク＝約３×10 km＝約3光年  d(パーセク）＝1/p(秒角）  星の運動    星は遠いので一般に非常に小さい。固有運動が最大のバーナード星でも１年当たり約１０秒しかない。   高温星ほど青っぽく、低温星ほど赤っぽい。  元素によって放出・吸収する線スペクトルの波長は決まっている。よって、星の線スペクトルを調べれば、星の表面大気中の化学組成（どの元素がどのくらいあるか）がわかる。星のスペクトルをとって、ドップラー効果の原理より求める。一般に固有運動の測定よりも簡単。 14 HR図星のスペクトル型分類  12 星のスペクトルと化学組成星の色（連続スペクトル）はその表面温度によって決まっている。 13  星 11 視線速度：観測者から星を見る方向（視線方向）の速度成分。   Vr：視線速度地球星の温度と色固有運動：天球面上での星の見かけの動き。ふつうは一年あたりに移動する角度で表す。 V：全速度 Vｔ：固有運動の速度例１．セファイド型変光星の周期・光度関係を利用。例２．スペクトル型を求めてＨＲ図を利用。 10  星の運動星までの距離（その他の方法）現れる線スペクトルのパターン（スペクトル型）は星によって違う。このスペクトル型は星の表面温度と対応している。現在はハーバード分類と呼ばれるスペクトル型分類が使われている。  HR図上の主なグループヘルツシュプルング・ラッセル図（HR図）    15  横軸に星のスペクトル型（または表面温度）、縦軸に絶対等級（または光度）をとったグラフ。さまざまな星はHR図上でいくつかのグループに分かれる。天文学で大変重要な図。主系列星    巨星     17 主系列の右上に分布。明るくて、大きい。白色矮星（はくしょくわいせい）  16 図の左上から右下に伸びる帯状領域に分布。約９０％の星（太陽を含む)が属する。主系列の左下に分布。暗くて、小さい。 18 2 宇宙の科学（第８章）連星  連星⇒2つの星が互いの重力で引き合い、共通重心のまわりを回転運動している系。   明るい方を主星、暗い方を伴星という。太陽の近くの星については、半分強が連星。 19 3