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第3章 恒星の世界 22,23

天文宇宙検定1級公式参考書極・宇宙を解く-現代天文学演習」を読んで、わからない用語や整理したい内容をまとめています。
ど素人がまとめていますので、誤り等指摘いただけると嬉しいです。

HR図と星の分類

星を観測すると
 ・表面温度(星の色、色指数)
 ・星の明るさ(見かけの等級)
 ・星までの距離から本来の星の明るさ(絶対等級)
を得ることができます。

星そのものの情報である、星の色(表面温度)を横軸に、明るさ(絶対等級)を縦軸にとって星をプロットした図がヘルツシュプルング・ラッセル図(HR図)です。
(横軸に表面温度の変わりに色指数を取ると色-等級図になります)

星の光度階級

光度の大きい方から
 Ⅰ:超巨星
 Ⅱ:輝巨星
 Ⅲ:巨星
 Ⅳ:準巨星
 Ⅴ:主系列星
となる

これらはスペクトル型と合わせて
 太陽:G2Ⅴ
 アークトゥルス:K1.5Ⅲ
などと表される

星の大きさ

星の光度$${L}$$は、星の半径$${R}$$の2乗と表面温度$${T}$$の4乗に比例し、ステファン・ボルツマン定数を$${σ}$$として

$${L = 4πσR^2T^4}$$

と表される

恒星の進化段階とHR図

HR図を見ると、主系列星が最も多く、ついで赤色巨星が多い
白色矮星はわずかであるが、絶対等級が暗く観測できていない可能性も考慮する必要がある

主系列星が著しく多いのは、恒星が一生の大部分を主系列星で過ごすことを表している

星団の色-等級図

ある星団を見たとき、その星団中の恒星までの距離はほぼ等しいと見ることができる
つまり、その星団に含まれる恒星の見かけの等級と絶対等級の差(距離指数)は等しくなる
星団中の恒星について、横軸に恒星の色指数、縦軸に見かけの等級をとった図を色-等級図という

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