理学部地球惑星科学科
2
年1
地球科学サークル
GROUND2
年 有川佳奈▪
本日の目標▪
恒星のすがた▪
恒星の一生▪
様々な星の紹介▪
参考文献２
▪
夜空に見えている星たちの姿を知り、誤解をなくす▪
星の情報から何がわかるのかを知ってもらう▪
星の見方の新しいベクトルを作ってもらう３
▪
恒星→自ら光を放っている星ex)
太陽…
▪
惑星→恒星の周りを公転している星ex)
水星、金星、地球、火星、木星…
▪
衛星→惑星の周りを公転している星ex)
月、フォボス、ダイモス、イオ…
…etc
４
▪
「等級」という単位で表される→等級の値が大きいほど暗い天体となる。
等級差が
5
等級の場合に明るさの差が正確に100
倍 となるように定義されている。(
等級が1
等級変わると明るさは約2.512
倍変化する。)
５
～見かけの等級～
▪
地球から見た時の見かけの明るさ。真の天体の明るさではないことに注意！
▪
天体までの距離に依存し、天体の明るさは距離の
2
乗に反比例するhttp://www.gairoto.co.jp/led/sekou- nishio.html
Ex)
距離が
10
倍になると明るさは
1/10 2
倍になる。等級の差を
m
、光比n ≒ 2.512
とすると2.512 𝑚 = 10 2
より、
m
＝5
つまり、
5
等級暗くなる～絶対等級～
▪
天体の絶対的な明るさ。天体そのものの明るさを表す！
▪
天体を地球から10
パーセク(32.6
光年)
の距離に置いた ものと仮定したときの明るさを指す。単位 基準 ㎞に換算
天文単位
(AU)
地球・太陽間の距離1
天文単位＝1.50
×10
8㎞ 光年(ly)
光が1
年間に進む距離1
光年＝9.46
×10
12㎞ パーセク(pc)
年周視差が1”
である距離1
パーセク＝3.09
×10
13㎞星の名前 見かけの等級 絶対等級
太陽 －
27 4.8
シリウス －
1.5 1.4
北極星
2.5
－3.6
リゲル
0.1
－7.0
※－ ( マイナス ) の等級の方が明るい
A.
時代が進んで機械的に明るさが測れるよ うになって、「等星」の定義が１等星は0.5~1.5
等級までの星というようにされたから、
0
等星（－0.5~0.5
等級）や「－」の等級ができたんだ！
Q.
太陽くんは明るいのにどうして“－
(
マイナス)
”27
等級なの？星の色の違い→表面温度の違い！！
▪
温度に応じて光（電磁波）を放出する→「熱放射」▪
電磁波は波長が短い、振幅が大きいときにエネルギー が大きくなる波長
λ
1
回の振動の長さ 振動数1
秒間の振動回数 振幅電磁場の振れ幅
▪
温度が高くなる→放出される電磁波のエネルギーは大きくなる
＝ピークの波長は短くなる
青い星：温度が高い 赤い星：温度が低い
▪
スペクトル光を色別に分けたもの
(
分光したもの)
http://www.astrosurf.com/luxorion/cielbleu-rayonvert.htm
http://prc.nao.ac.jp/extra/uos/en/no04/
▪
恒星のスペクトル型は吸収線の特徴から分類される▪
吸収線の特徴→恒星の大気の成分、状態によるhttp://id5.fm-
p.jp/88/lunatism/index.php?module=viewbk&action=ppg&stid=3&
bkid=13963&pgid=&pgno=&bkrow=0&pw=&bkpw=&ss=
▪
各型はさらに等分され、高温な方から0
〜9
と番号が振 られる。→ A
型で最も高温の星はA0
，最も低温の星はA9
▪
恒星のスペクトル型分類の覚え方Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me !
▪
恒星の明るさは「等級」で表す▪
恒星の明るさは「見かけの等級」と「絶対等級」に 分けられる▪
見かけの等級と絶対等級の違いは距離の違い▪
恒星の色(
スペクトル)
の違いは表面温度の違い▪ HR
図は恒星の明るさと恒星の色(
スペクトル)
の情報で 描かれている～星間ガスから原始星まで～
▪
星間ガス…
水素・ヘリウムが主成分、ごく希薄な気体星間ガス
約
99
％宇宙塵 約
1
％宇宙塵
二酸化炭素・アンモニア・
氷などの固体微粒子
星間物質
▪
分子雲星間雲の密度が高くなり、様々な 分子
(
水素・一酸化炭素etc)
が形成 されて、密に分布している部分▪
星間雲星間物質が周囲より高密度になっ ている部分
Ex)
散光星雲、暗黒星雲、惑星状星雲
etc
～星間ガスから原始星まで～
https://ameblo.jp/mauson
/entry-12262164018.html
▪
原始星分子雲の中でも特に密度 が高い部分
(
星の胞子)
が、自己の重力により収縮し、
内部温度が上昇した状態
最終段階には
T‐Tauri
型星 になる～星間ガスから原始星まで～
http://www.astroarts.co.jp/ne ws/2011/09/05hh_movie/index -j.shtml
▪ T‐Tauri
型星重力収縮により解放さ れるエネルギーで光り、
収縮が進み中心温度が 約
10 7 K
になると、核融 合反応が起こる～星間ガスから原始星まで～
※この時、中心部で核融合反応が起こらないほど質量
が小さい星(
太陽質量の約8
％以下)
は褐色矮星となる～主系列星の進化～
▪
主系列星中心核での核融合反応による圧力と自己重力が釣り 合っている恒星
質量に応じて主系列上にいる時間の長さが決まる
→質量が大きい星ほど核融合反応が激しく進行し、
水素が早く枯渇するため主系列上に位置する時間 が短い
→中心の水素が枯渇してヘリウムの核ができるまで
続く～主系列星から赤色巨星へ～
▪
水素からヘリウムを作る核融合反応が続く→水素が燃やし尽くされヘリウムだけの中心核が作
られる(
ここで核融合反応は一旦停止)
▪ He
核の収縮により核が高温になる→外層水素大気は大きく膨張
→表面積が大きくなり，表面温度低下
赤くて大きな恒星， 明るいのに低温な赤色巨星となる
▪
ウォルフ・レイエ星自らの放射の圧力によって 外層のガスがはがれ、中心 核のヘリウムや炭素の層が むき出しになった星
https://kotobank.jp/word/%E3%82%A6%E 3%82%A9%E3%83%AB%E3%83%95%E3%83%A 9%E3%82%A4%E3%82%A8%E6%98%9F-
439005
～主系列星から青色巨星へ～
～主系列星から赤色巨星へ～
▪
この過程の途中で不安定帯を通過するため、この時期 には変光星となる。▪
変光星周期的に明るさが変化する恒星
Ex)
脈動変光星etc
くじら座のミラ
▪
赤色巨星のガスがはがれ、惑星状星雲になり、最後 に白色矮星が残る
▪
白色矮星ヘリウムの核融合反応に よって作られた酸素と炭 素の核のみが残った状態
http://www.eluniversal.com.co/multimedia/
galerias-de-fotos/galeria-una-bella-mirada-al- universo-desde-el-telescopio-hubble-4392
～巨星から星の死へ（太陽以下バージョン）～
▪
超新星爆発を起こす▪
質量が太陽の8
倍以上の星 は、中心核の核融合反応 で鉄までが作られて、核 融合反応が終了する▪ →中心核が自らの重力で
収縮し熱を発する▪ →鉄の層が熱で分解し、
重力崩壊が起こる
http://cosmolibrary.com/%E8%B6%85%E6%96%
B0%E6%98%9F/%E8%B6%85%E6%96%B0%E6%98%
9F%E7%88%86%E7%99%BA%E3%81%AE%E4%BB%9 5%E7%B5%84%E3%81%BF/
～巨星から星の死へ（太陽×
8
以上の星バージョン）～▪
中性子星超新星爆発を起こす前に作られた芯の残りだと考 えられている
強い磁場を持ち、磁場の両極から強い電磁波を放っ ているものがある
→地球から「パルサー」として観測
▪
パルサー瞬間的な信号を地球に向けて規則正しく放つ天体
～超新星爆発のその後（太陽×
8 ∼ 25
の星バージョン）～▪
ブラックホールになる太陽の
25
倍以上の星にな ると、残った中性子の芯 の質量が大きくなりすぎ、形を保てなくなる
→重力崩壊
https://gigazine.net/news/20150609-black- hole-fall/
～超新星爆発のその後（太陽×
25
の星バージョン）～▪
恒星は基本的には水素などが核融合反応をして光って いるので、寿命がある▪
星の寿命は質量が大きいほど短い▪
恒星の一生はHR
図からも見られる▪
恒星の死後は恒星の重さによって決まる▪
恒星の一生にはまだまだ謎がたくさんある赤色矮星
▪
プロキシマ・ケンタウリ▪
トラピスト1
etc
▪
太陽▪
プロキオン▪
アルタイルetc
▪ シリウスA
▪ リゲル
▪ ベガ
▪ レグルス
▪ スピカ
etc
赤色巨星
etc
▪
ベテルギウス▪
アンタレス▪
アルデバラン▪
ポルックスetc
白色矮星
▪
シリウスB
etc
▪
ある恒星のスペクトル型からHR
図を用いて絶対等級が 求められる。▪
恒星の見かけの等級と絶対等級の差からその恒星の距 離が推定できる。→恒星の光からは様々な情報を得られる
▪
星の一生についてはまだまだ分からないことがある▪
Newton
ムック『太陽と恒星』 編：水谷仁▪
Newtonムック別冊『徹底図解 太陽のすべて』 編：水谷仁
▪ 学術選書『光と色の宇宙』 著：福江純
▪ 恒星社『現代天文学講座
6
恒星の世界』 編：小平桂一▪ 恒星社『現代天文学講座7 星の進化と終末』 編：杉本大一郎
▪ 日本評論社『シリーズ現代の天文学 第
7
巻 恒星』編：野本憲一・定金晃三・佐藤勝彦
▪ 浜島書店『ニューステージ 新地学図表』
▪ 第
2
回うちゅうのがっこうスライド▪ 恒星進化論
http://www.gregorius.jp/presentation/page_71.html
▪ ヘルツシュプルング・ラッセル図
‐Wikipedia‐
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%98%E3%83%AB%E3%83%84
%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%83%97%E3%83%AB%E3%83%B3%E3%82%
B0%E3%83%BB%E3%83%A9%E3%83%83%E3%82%BB%E3%83%AB%E5%9 B%B3
▪ 黒体放射
‐Wikipedia‐
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%BB%92%E4%BD%93%E6%94%BE
%E5%B0%84
▪ 先端科学をのぞいてみよう 宇宙科学
http://ene.ed.akita-
u.ac.jp/~ueda/education/sentan/cosmology/g1_21a.html
