星の色と寿命はどうなってる？

【はじめに】

皆さんが見る夜空。
そこには無数の星が輝いている。

実は星にも様々な色があるのをご存知だろうか？

冬に青白く輝くシリウス、オリオン座の赤い星のベテルギウス、真北に輝く黄色い北極星。

これには温度が関係しているのだ。
今回は星の色と寿命に関してまとめてみたい。

【理論】

①色の決まり方

星の色は温度によって決まる。

スペクトルを当てた中で一番強く反応する波長が色となって発する訳。
温度によって波長が変わって行き、赤成分・緑成分・青成分が合成されて最終的な色が決まる。

温度が高いと紫外線が強く放出されて波長が短くなるから青い光を放ち、逆に低いと赤外線が強くなって波長が長くなるから赤い光を放つ。

色成分の合成はこの光の三原色の仕組みそのもので、図で見た方が早い。

光の三原色

ちなみに星の色に緑は存在しない。
緑成分が強く反応する箇所はあるけど、赤成分と青成分も混じるから黄色〜白色となる。

②星の寿命の決まり方

星にも寿命がある。
質量と光度を用いて、以下の式で寿命が求められる。

寿命 = 質量/光度 ≒ 1/質量^3

計算式

ざっくりと把握するには、質量の3乗で割れば求められる！

【要約】星の色と寿命をまとめてみる

理論と仕組みを書いたところで、実際の対照結果をまとめてみる。

※左からスペクトル分類、色、寿命、中心値

O型→青色　・500-1500万年（1000万年）
B型→青白色・2000万-4億年（1億年）
A型→白色　・5-20億年（10億年）
F型→黄白色・25-80億年（40億年）
G型→黄色　・100-150億年（120億年）
K型→橙色　・200-1000億年（500億年）
M型→赤色　・1200億-1兆年（2500億年）
L型→褐色　・1-5兆年（2兆年）

あくまでスペクトル分類でまとめたので、実際には温度・質量・光度によって変わっていく。

代表的な星だと、

G型の太陽→110億年
F型のプロキオン→30億年
A型のシリウス→13億年
B型のスピカ→1億年弱

である。

【参考】スペクトルによる星の色の目安

最後に、スペクトル別に星の色をイメージ画像で紹介してみる。

スペクトル別の星の色

ちなみにA型は白色と分類されるが、実際には若干青みを帯びている。
これは水色であるA0型のベガを基準として相対比較しているためで、実際に純白になるのはA型とF型の境界となる。
（代表例だとA9型のカノープスかな？）

【まとめ】

今回は星の色と寿命について紹介した。
宇宙は奥深い分野なので、調べれば調べるほど謎が深まる。
これだけポイントを抑えたら子どもたちに教えられるかも？