太陽系の惑星の中で最も大きい木星は、 地球から 0.000076 光年離れており、 大きさは地球の約 10 倍で、 太陽の約 10 分の 1 です。 では、 星座を構成する恒星の大きさは太陽に比べてどれくらいなのでしょうか? 何光年と遠い所から光を届けることができるので、 太陽よりも大きいと思いませんか?
例えば、 さそり座のアンタレスは 620 光年離れた所にあって太陽のおよそ 800 倍の大きさです。
一方、 シリウスは 8.6 光年離れた所にあって、 地球とほぼ同じ大きさです。
恒星の大きさは、 太陽の 0.08 倍 〜 1700 倍 です。
恒星の大きさはどのようにしてわかるのでしょう?
それは、 星の表面温度と絶対等級がわかればわかります。
恒星の表面温度は、 色でわかります。
絶対等級とは星を 32.6 光年離れた所から見たときの等級です。 例えば、 −27等級の明るさの太陽は絶対等級では 4.8 等級にすぎません。 普通の等級 ( 視等級 ) とは、 地球から見た星の明るさを表すもので、 負の数から正の数まであり、 数が小さいほど明るいと言えます。 絶対等級は、 等級 と 地球からの距離 がわかればわかります。
絶対等級がわかると、 その星が放射するエネルギーの量がわかります。 一方、 星の表面温度からは、 表面の単位面積あたり放射されるエネルギーの量がわかります。 したがって、 星の放射エネルギーをこの値で割ってやれば、 星の表面積がわかります。 表面積がわかると星の直径がわかります。
星までの距離はどのようにしてわかるのでしょう?
まず、 年周視差から距離を推定する方法があります。 年周視差とは、 半年後の星の位置の微妙なズレを測定して三角法で距離を求める方法です。 年周視差が測定できる恒星には、 次のような条件があります。
太陽系から比較的近い ( 1000 光年程度まで ) こと( 北極星は 430 光年離れています。 銀河系の長径は 10 万光年です。 )
北半球では春分の0時に北極星近くの西側にあること( 地球の公転平面に近い所にある黄道星座を構成する恒星はダメです )
年周視差の大きさは、 地球からの距離が大きくなれば小さくなります。 地球の公転面から言って太陽の真上にあって太陽からの距離が 3.26 光年である点は、 年周視差がちょうど 1 秒( 1 / 3600 度 )となります。
年周視差が測れない、 または、 測っても三角法の使えない星については、 どうしているのか? 今の私には解りません。 ただし、 ケフェイド型変光星を用いる方法があるのは知っています。 その方法については、 次の論文をご覧ください。
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