恒星天文学の源流 ハーバード天文台とＨＤ星表の成立 その5 「天文教育」（2010年9月号）

天文教育 2010 年 9 月号 Vぞl.22 Nぞ.5

恒星天文学

源流

11

天文台

ＨＤ星表

成立

5

小暮智一

元京都大学

7． ンニ キャ ン Annie Jump Cannon 1863 – 1941

】.1 生涯 人柄

あ

最 い独立 1 あ

ン ン ン

都 Dover 生 育

都 い ン 生

人 3000人足 あ

父 ソン Wilson Lee Cannon

造船技師 議会 議員 務

あ Mary Elizabeth Jump 教

傾向 持 教 支持者 知性 溢

い ン 16才

女子大学 Wellesley College 入学 大学 創

立5 目 あ 創立者 ン

Henry Fowle Durant 当時 親交 あ

文 長 ン 助

力 得 MIT 似 学生実験室 開設

実験室 管理 い ン

ン 指 教官 あ ワ ン

Miss Sarah Whiting 分光実験 熱

心 あ 影響 ン 体分光

志 う 1883 (20才)

卒業 10 間 戻

家 過 い ([61], [62])

時期 い 自由

快活 生活 送 い い あ

長い旅 出 あ 新

い箱型 携え 各地 写真

撮 家 戻 後 写

真 冊子 近 店 寄贈

店 1893 開

万国博覧会 自店 製品 出品

折 ン 冊子 店 土産用 供

評 得 いう挿話 あ ン

1892 ン 見 皆既日食

観測 出 い ういう観測 あ

記録 い 期間 文学

関心 深 あ う

1894 再 女子大学 大学

院 戻 文学 研究 復 師

ワ ン 薦 1896

文 計算助手 働

ン 指 変光星

恒星分光 事 始

述 う ン 分光分類作

業 星 始 広

彼女 1911 ン 死去 (1911)

伴 文 写真部 管理者 任

集中的 分類作業 始 彼女 分類作業

的確 作業速 速 眼 見張

あ ン 事

次 う 感嘆 い [63]

1911 1915 彼女 月

5000 個 星 分類 乾板 検査

分光型 決

え ン 伝え 記録

星 比較的少 い領域 1分間 3個

分類 星 密 分

類速 半分 記録用

丹念 開始時刻 終了時刻 書 込

時 星 分類 彼女 頭 中

星 分光型 尋 彼女 即

分光型 的確 答え

いう あ

225,300 星 分類 1915 終わ

い 星 置 明 測

比較 作業 必要 あ

ン 星表 出

版 1918 1924 要 あ

ン ン 性 社交家 旅

行好 音楽 愛好家

あ 星表 出版 目鼻 い

1922 訪 日程 半分

観測 半分 各地 旅行 湖

ン 遺跡 訪 わ い

う 彼女 う 往復

世界中 多 知己 得 彼女 会

人 誰 優 暖 い 人柄

いう 彼女 社交好 多 人

家 招 誰 う う 雰

気 出 人 あ 評伝

彼女 家 招い 人 中 日本 文学者

い いう あ う

図 21 分類作業中 ンニ キャ ン

1929 年 撮影 [【3]

ン 1941 4月 78歳 界

1 ヶ月前 人 手 送

文 新 い 事 始

私 い

書い い 終 果

ン 思い出

次 文 結 い

彼女 輝 い 実 生涯 送

星々 私 わ

星々 い

】.2 分光分類

ン (1897) 最初 ン

事 引 い

ン 分 担 あ

[64] 意

ン 分類法 進 結

局 ン 合わ 全 星 分類

取 組

ン 事 星 始 ン

分類法 多 学

線 成果 生 い

ン 手 大 分散分光乾板 集

積 分類 従わ

ン 分類 改良 独自 分類法

採用 い

ン 観 測

13 ン (33 cm) ン屈折鏡 取 付

対 物 1892

1899 撮影 乾板 等

明 い 1122 星 い 分光写真 解析

行 い (1901) [65] 屈折鏡 ン U. A. Boyden 寄付 建設

ン 弟

天文教育 2010 年 9 月号 Vぞl.22 Nぞ.5

図 22 ペ 天文台付属

キッ 観測所 1892 年撮影 後方 エ

テ 山が望ま [【【]

図 23 対物プ よ ペ 写真

例 キッ 撮影さ うこつ

座付近図[【】]

頑固

あ 指 従わ

恒星 火星 写真観測

熱中 ン や

え 弟 戻 わ

Solon I. Bailey 派遣 星 域

撮影 分光観測 行わ

ン 用い 写真 観

測 あ

定 ン 1901 ン

様 分類 大

ン 多少異 表 6 う 記法 用

い い

定 祖分類 細分

ン 20 cm 方 乾板 撮影

分光写真 枚

星 行 置 う 調整

装置 考案 両者 精密 比較

いう方法 分類作業 行 い

比較 ン O, M 型 外 A, B 型 0 – 9 分

い

定 ン 在 知

い 電 や 高階 ン CIII, NIV, OIV 知 い

彼女 青い星 特徴的 線

次 3 区

表 【 ッキ キャ ン 分光型 比較 [【5]

--- 分光型 ン分光型 分光型 ン分光型 --- --- I A, B III M

I – II F IV N II G V O II – III K

Pupis 主 HeII

ン 系列 ン 水素

系列 考え H ’, H ’, H ’

い や OII 線 λ4069, 4072, 4076Å 示 表星 星 現行

Ｋ分類 O5 Ia型 あ

ン 系列 電 HeII 準 4

5，6,… 遷移 表 系列 あ

系列 ン 1896

Pupis 発見 ン 系列

う 電

(Niels Bohr 1913) 初 明

ン ン

星 型星 特徴的 線 線

CaII H,K線 外 吸 線 中性

線 多数 在

知 ン

[51] ン 知 採用

WR星 Oa, Ob, Oc 含

輝線星 未 線 主体

い 学組成 違い C, N系列

現わ い い

次 型 晩期 注目 水素

線 電 ，Ｋ線

陽吸 線 主要部分 回電 金属線

あ 型 分子 ン 現わ 方 Ma, Mb 種類 分 R, N, S

現わ い い

ン 分類 表的

星 24 示 う

初期 分類 あ 線

多 ン

測 い ン

星表 成立 寄与 大 い

図 24 キャ ン 分光分類 おけ 代表的

星 ペ [【5]

1901 出版 文 報 第 部 [52] 第 部

ン [65] い

定 後 ン 分類 拡大

成果 1912 々

い 文 11

ン (28 cm) 屈折鏡

観測 13 ン (33 cm) ン屈

折鏡 取 付 対物 写真分

光 基 い い 分 類 法

1901 基 準 採 用 い

[68],[69]

1900 降 文 8 ン

(20 cm) 屈折鏡

8 ン 屈折鏡 角13o

5o _{通 対物 組 合わ}

撮影 分光乾板 ン 手 集

い 乾板 加

え 1911 1916 ン

集中的 分光作業 取 組

天文教育 2010 年 9 月号 Vぞl.22 Nぞ.5

a ) Pup 電 起源

あ 明 型 型

前 置

b ) M型 a, b a, b, c, d 型 細分

c ) R (R0 – R8), N (Na, Nb) 新

入 炭素星

あ いう記述 い

改善 分光系列 次 う 配置

∕ R – N O – B – A – F – G – K – M

HD星表 採用 ン 系列

あ HD 星表 ン ン

連 1918 [70] 1924 [71]

次公刊 第1巻 ン

分光基準 詳細 記述 い

各 特徴 う

O型 Oa – Oe, Oe5 分割

い 前者

輝 線 星 当 時 未 知 あ λ

4686 (HeII). λ4638 (NIII λ4634 –

λ4641), λ4648 (CIV λ4650)

特徴付 WR星 含 い

Oe5 型 後 O5型 吸 線

O 型 始 あ

B 型 吸 線 現わ He

線 顕著 あ Cannon

あ 表星 Ｋ分類 括弧内

い 較

B0 : Ori (B0Ia), B1: CMa (B1 II/III), B5 : Vel (B5 Ib), B8 : Per (B8 V)

致 い 光 階 散

い

A 型 水素線 A0 極大強 示

A9 弱 CaII K 線 強

F 型 水素線 弱 Ｋ線 強

共 ン 吸 強

G 型 陽吸 線 Ｋ線 顕著

K 型 水素 線 弱 ，Ｋ線 極

大強 ン 顕著 多数 中性

金属吸 線

M 型 ，Ｋ線 弱 分子 ン 顕著 Ma, Mb, Mc, Md 表記 表

星 Ｋ分類 示

Ma : Ori (M1 Iab). Hyd (G5 III) Mb : ρPer (M4 III), （ru (M4 III) Mc : W Cyg (半規則変光星),

RX Aqr (M),

Md : Cyg (K0 III), οCet (M7 IIIe)

う Md 水素輝線 示 星

主 型変光星 あ

， 型 炭素星 型 CN, CO 強い吸

ン 示 赤色星 型 吸

ン Na I (D) CaI 4227 示 型星

発見者 典的炭素星

あ 高い分散 活

比 ン 分散 微光星

対象 吸 線 幅 違い 考慮

分類 相対強 行 中性

電 在 取 入 連

的 分光系列 作成

入 分光精 向 特

徴 あ

分光分類 1922 IAU 総会

基準分類型 採択

い 追加 目 あ 1

型 新設 あ ZrO, TiO, YO, LaO 酸

合物 吸 ン 在 示 1

指摘 c 特性

超巨星 表示 cA型 Ｋ型 う

図 25 H） カタ 第１部 1918 表 紙[】0]

後 星 特性 応 種々 添え

前後 付 う 例え g

巨星 d 矮星 e 輝線星 m 金属

星 あ

参考 1918 出版 HD星表

第 1部 表 ( 25) 第 最初

部分 26 示 う 表 HD 番号

DM ン掃 星表 番号 い 1900

分点 赤経 赤緯 文

測光 写真等 示 い 分光型

強 示 い

強 ン 用い

全体 写真濃 10 段階 測

い 見 ン 濃 異

寧 比較 い

分 最後 2 欄 備考 測

用い 乾板番号 あ

7.3 HD星表 後

ン 分光分類 意欲 HD 星表

完成後 衰え 没 1941 い

い 第1 HDE 星表 第2 HDE

あ

a) HDE (Henry Draper Extension Catalogue)

ン HD 完成 前

次 計 練 い HD 星表 星 明

等 限 星表

ン星表1 _{対応 微光星}

分光分類 望

比 候条件 分類 星 数

遥 多

ン

1 _{ン星表 Bonner Duruchmusterung :}

ン 文 ン

F. Argelander 1859 1903

製作 10等 32万個

赤緯 −2o _{星 置 眼視等}

図 2【 H） カタ 第１頁 1 部

天文教育 2010 年 9 月号 Vぞl.22 Nぞ.5

Chuquicamata 新 10 ン (25 cm) Metcalf 望遠鏡 設置

1922 試験観測 行 い 結果

良 本格的 観測 始 最初

狙 銀河 鳥 付近 微光星

あ 写真等 11 等 程

BD 星表 い星 あ

い 新 置 明 測 行う

必要 あ

う 始 分類作業 1925 – 1936

わ HDE 星表 1936

文 出 版 い

[72] HDE 星表 星番号 235,301 272,150 43,850星 含 い

図 2】 キャ ン ヨ よ H）E チ

ャ 1 枚 天域 ペ ウ 座 一部

中央 上部 ペ ウ 座ζ星 右端 ペ

ウ 座ο星が見え い 星

つい 星番号 分光型を示す [】4]

b) HDE Henry Draper Extension Chart

HD, HDE 星表 分光分類 ン

型式 星 写真 対象星

脇 星番号 分類型 記入 いう方式

拡 張 Extension Charts い 最初 9 枚

1937, [73] 次 い 275 枚 域 写 真

1949, [74] 示 合計 86,933

個 星 分光分類 行 い 1枚

例 27 示 う 大部分 星 10 11

等 間 あ

星 写真 星 置

等 示 い 長

研究者 敬遠 い 点 1995

Nesterov , V. V.

利 用 や い 形

[75] 改 星番号 272,151 359,083 86,933 星 含 い

HDEC 星番号 HDE 連 い 両者 通 HDE 番号 示 多い

7.4 変光星 特異星 観測

ン 分 光 分 類 事 併 行

1990 変光星 特異星 輝線星 観

測 い 変光星 表 5.2 見

う ン 発見数 う

い ン 関心 輝線星

あ 多 観測 行 い 彼女 輝線

星 分 い 各

1916 発見 星数 表7 示 [76]

ン 表3 示 う

輝線星 う 文 発

見 数多 含 い

表7 中 20個 新星 い 少 触

表 】 輝線星 タ プ 星数

。191【 年現在 [】【])

---

輝線星 星数

---

P型 (惑星状星雲) 150

O 型星(WR星 HeII輝線星) 107

P Cyg 型星 10

新星 20

Be 星 ( Lyr含 ) 99

Md 型星(Mira型変光星) 364

--- 合計 750

ン 新星 5 ， ，

， ， 分 新星 極大光

前 輝線 示 い 極大光 最初

減光期 吸 線 輝線 紫側 吸 線 示

P Cyg 輪郭 多い 星雲期 星雲輝

線 顕著 3段階 経 ン 輝

線 現わ 方 分類 新星 変動速

緩 急 区 い い

特徴 う

次 各型 内 現行 記法

示 Na 急速新星 極大光 3等

減光 期間 100日 Nb

新星 減光期間 100日 Nc

極大光 長期間 10 程 場合 あ

留 緩や 減光 あ

[ ] 内 ン 未

線 簡 明 示

い

型 1912, No.2 = DN Gem (Nb)

極大光 期 P Cyg 型 強い輝線 現わ 星雲期 5007, 4363 顕

著 あ 始 4363 強 後

5007 強

表例 CN Vel 1905 (Nb) RS

Car 1895 (Nb), OY Ara 1910 (Nb) [ 新星 Nb 星雲期 輝線 4363, 5007 共 2回電 酸素 禁制線

密 電 形成 4363 線

電子密 3 107 _cm-3_{程 5007線}

5 105 _cm-3_{程 圏}

膨張 対応 ]

型 1901 = N Per 1901 (Na)

極大時 24 時間後 顕著 水素輝

線 P Cyg輪郭 現わ 後

2 ヶ月間 型 似 い

星 雲 期 輝 線 異 輝 線

3968, 3869 最 強 現わ

[急速新星 輝線 3968, 3869 共 2

回電 ン禁制線 電子密

両者 7 106 _cm-3_{程 あ ]}

型 う 1891

= T Aur (Nb DQ Her型)

変 ， 型 似 い

極大直後 減光期 新星 見

い輝線 4586, 4550, 4520 顕

著 現わ 光 曲線

極大光 1 ヶ月後 約半月間 わ

5 等 減光 示

星雲期 変動

観測 い い 1893 出現

規 R星 R Nor 型 含

[輝線4586, 4550, 4520 1回電 鉄

起源 通常 典的新星 微弱 あ

1958 出 現 復 新 星

RS Oph 顕著 現わ い ，

型 比 励起 温

圏 在 示 ]

型 射手 1910, No. 2 = V999 Sgr (Nb,pec)

極大後 減光 緩や 数ヶ月間極

大光 近 留 顕著 水素

天文教育 2010 年 9 月号 Vぞl.22 Nぞ.5

雲 輝 線 現 わ い い 鷲 新 星

1905 あ い

星雲線 い 記述 い

[V999 Sgr 減光 様 Nc

型 ン AR星 Nb型 架

RR星 似 緩や 減光 増光 繰

え 星雲輝線 現わ い

型 特性 明 い ]

型 ン 新星 1895 = Z Cen

銀河NGC 5253 現わ 超新星)

記 4 種類 異

撮影 例 い新星

[Z Cen S And 新星 中

特異性 知 い 通

常 新星 数 倍 数千倍明 い

超新星 知 う 系

外銀河 距 測 能 1930

降 あ ]

ン 時期 新星 数 わ

20個 過 分光観測 例

限 あ 詳 い変動 遅

速 未解明 あ

銀河系内 新星 い 資料

ン ン 新星 関 基本的

疑問 新星 何 う

変動過程 示 新星 惹

起 原因 何 分 い (1957) [77]

彼女 新星 観測 取 組 始 時

うや 疑問 い 漠然

い 新星 何 爆発現象 あ

いう 言え いう時期 あ

ン ン 疑問

対 資料 集 疑問 答

え う Kraft (1959) [78]

連星効果 発見 降 1960

あ 表7 あ 輝線星

い 詳 拙著 [79] 参照 い

8. ま め

ソン 沿い 展開 ン ン

親子 文学

ン

文 舞 移 第 4

長 ワ ン 精力

的 研究 ワ 指 力 女性科学者

力 発揮 ン 経

ン ン 星表

結実 半世紀 わ 人間

模様 あ

ン 分光分類 後 ン

ン 2次 分類 Ｋ分類

発展 星表 意義 今 薄

い い

文 変光星 分

AAVSO 基盤 築 研究者

文家 結 文学 発展

大 足跡 残 い 因 文 普

観測 基本雑誌 あ ン

誌 1941 文

内 創刊 創刊 来事務 文 内

あ 1956 AAVSO 共 文

ン市内 新 い事務 移

いう経緯 あ

第2話 文

星表 成立 終 次回 第3話 星

進 論 成立 入 あ

文 献

[61] Merrill, P. W. 1942, MNRAS, 102, 74 – 76, Annie Jump Cannon (追悼文). [62] Campbell, L 1941, Popular

Astronomy, 49, 345 – 347, Annie Jump Cannon (追悼文)

[64] Pickering, E. C. and Cannon, A, J. 1897, ApJ, 6, 349-153, Spectra of bright southern stars.

[65] Cannon, A. J. 1901, Ann. Harv., 28, 129 – 271, Spectra of bright southern stars, photographed with the 13-inch Boyden telescope.

[66] Evans, D. S. 1984, in The General History of Astronomy, Vol.4 (Gingerich, O. Ed.), CUP, 153 – 165, Astronomical Institurions in the southern hemisphere, 1850 – 1950. [67] Pickering, E. C. 1888, Henry Draper

Memorial, Annual Report of Harvard College Observatory, No.2. [68] Cannon, A. J. 1912a, Ann. Harv., 56,

65 – 114, Classification of 1477 stars by means of their photographic spectra.

[69] Cannon, A. J. 1912b, Ann. Harv., 56, 115 – 164, Classification of 1688 stars by means of their photographic spectra.

[70] Cannon, A. J. and Pickering, E. C.1918, Annals of Ast. Obs. of Harvard College, 91, 1 - 294, The Henry Draper Catalogue, 0h, 1h, 2h and 3h. HD星表第1巻

[71] Cannon, A. J. and Pickering, E. C.1924, Annals of Ast. Obs. of Harvard College, 99, 1 - 272, The Henry Draper Catalogue, 21h, 22h, and 23h. HD星表第9巻 [72] Cannon, A. J. 1936, Ann. of Ast. Obs.

of Harv. College, 100, 1925 – 1936, Henry Draper Extension, Nos.1 – 6.

HDE星表

[73] Cannon, A. J. and Shapely, H. 1937, Ann. of Ast. Obs. of Harv. College, 105, 1 - 19, Henry Draper Charts of stellar spectra. HDE

[74] Cannon, A. J. and Mayall, Margaret W. 1949, Ann. of Ast. Obs. of Harv. College, 112, 1, The Henry Draper Extension. II.

[75] Nesterov, V. V., Kuzmin, A. V. et al. 1995, A&A Suppl. 110, 367-370 The Henry Draper Extension Charts: A catalogue of accurate positions, proper motions, magnitudes and spectral types of 86933 stars.

[76] Cannon, A. J. 1916 Ann. Harvard College Observatory, 76, 19 – 42, Spectra having bright lines. 輝線星

[77] Paye-Gaposchkin, C. 1957, The Galactic Novae, North-Holand Pub. Com.

[78]. Kraft, R. P. 1959, Ap.J., 130, 110 – 123, The binary system nova DQ Herculis. II. An interpretation of the spectrum during the eclipse cycle. [79] 暮智 2002, 輝線星概論 う書