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[宇宙の豆知識]意外と知らない“星の明るさ”

[宇宙の豆知識]意外と知らない“星の明るさ”

2019年10月頃より、減光により超新星爆発が危惧されていたオリオン座のベテルギウスですが、現在では再び増光の傾向を見せています。

星の明るさが変わることってあるのか? そもそも星の明るさはどのような基準で決められているのか?
色々と疑問が頭に浮かんできます。今回は、「星の明るさ」について調べてみました!

星の明るさの定義

ひときわ明るい星を見て、「あれが1等星かな」と夜空に指をさしたことがあるでしょうか。
等星とは、恒星の明るさを6つの尺度で分けたものです。
人間の目で見える限界の暗い星を6等星、一番明るい星を1等星とした基準を設けています。1〜6までの等星は、約2.5倍ずつ明るさの差があり、1等星と6等星では明るさの比が100倍になるよう定義されています。

また、明るさには等級という単位もあり、0等級に定義されること座の「ベガ」をもとに、他の星の等級も決められています。
0等級を基準に、数字が小さくなればなるほど明るく、数字が大きくなればなるほど暗いとされています。

星の明るさは地球と星の距離にも関係している

星によってその明るさが異なるように見えるのは、星が発する光の量が明るいというだけではなく、地球との距離も理由に当てはまります。

その例として、織姫と彦星の星を持つ夏の大三角が例に挙げられます。
夏の大三角は、織姫の星であること座の「ベガ」、彦星の星であるわし座の「アルタイル」、はくちょう座の「デネブ」の3つの星で構成されています。
さて、夏の大三角で一番明るい星は、3つのうちどれでしょうか?


(引用:Yahoo!JAPANきっず図鑑)

このような問題を出されたら、地球から見た見かけの明るさで考えると、「ベガ」が一番明るく見えるので、こう答えるのが一般的な正解です。

約25光年の距離に位置するベガや、約17光年の距離に位置するアルタイルは比較的地球からも近い距離にあります。
しかし、デネブは地球から約3000光年の距離とも言われ、他の2つの星とは桁数が変わるほど圧倒的に遠い距離にあります。
そして、デネブの実際の明るさは、なんと太陽の6万倍以上!

デネブが“遠くても明るく見える”ということは、デネブはとてつもなく明るく大きい星であるということがこれだけでも想像できると思います。

では、どのぐらい大きいのでしょうか?
惑星と比べても莫大な大きさを誇る太陽ですが、デネブは白色超巨星と言われ、太陽の200倍の大きさがあります。
ベガは太陽の2.5倍、アルタイルは太陽の1.8倍の大きさであることから、もしもデネブがベガやアルタイルと同程度の距離にあったなら、とても比じゃないほどの明るさであることは言うまでもありません。

分からないことが多いから宇宙は面白い


(引用:アルマ望遠鏡がとらえたベテルギウス | 国立天文台(NAOJ)

1等星の数は、全天でたったの21個。
注目を集めたベテルギウスもまた1等星で、夜空の中で9番目に明るい恒星です。

ベテルギウスは640光年の距離にあり、太陽の1400倍もの大きさに膨らんでいる赤色超巨星。下の動画はシミュレーションで、そのスケールを感じられるかと思います。


(引用:ベテルギウスと太陽系の大きさ比べ
ベテルギウスは、減光や増光を繰り返す変光星としても知られていて、その明るさは0.0~1.3等級と幅があります。平均の明るさは0.4等級ほどのようですが、急速に暗くなり始めたベテルギウスの減光は1.6等級で底を打ち、1等星の明るさには止まらず、その時は2等星まで暗くなりました。

この減光の原因を、ベテルギウスから出た大量のちりが星を覆い隠したことによるものではないかと推測する天文学者もいるようですが、ベテルギウスが暗くなった原因は実際のところまだ分かっていません。

しかし分からないことが多い分野だからこそ、宇宙は見所があり、面白いという側面もあるのではないでしょうか。

お騒がせのベテルギウスの減光は、宇宙への新たな発見に導く機会だった可能性もあったことから、がっかりした研究者も少なくないのかもしれません。
しかし、ベテルギウスはいつ爆発をしてもおかしくはないと言われている赤色超巨星。そのタイミングは一体いつになるのか、今後のベテルギウスにも注目していきたいところです。

 

参考記事:
オリオン座の巨星、再び輝く 超新星爆発起こらず|ナショジオ|NIKKEI STYLE

JAXA 宇宙情報センター / SPACE INFORMATION CENTER :ベテルギウス

JAXA 宇宙情報センター / SPACE INFORMATION CENTER :デネブ

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ゆみ

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