恒星の明るさと色
夜空に輝く星のうち、自ら光を出しているものを恒星といいます。明るさや色は星の性質を表す重要な情報です。
基本知識
星の明るさは等級で表します。
① 見かけの等級: 地球から見た明るさ。1等星と6等星でちょうど100倍違うように決められています。1等違うと約2.5倍(2.512倍)。
② 絶対等級: 星を10パーセク(=32.6光年)の距離に置いた場合の明るさ。星本来の明るさを表す。
同じ等級なら明るさは同じ。等級の数値が小さいほど明るい(マイナス等級もある:シリウス-1.5等、太陽-26.7等)。
星の色は表面温度を反映し、青白い星ほど高温、赤い星ほど低温です(オリオン座のリゲル=青白・約12000K、ベテルギウス=赤・約3500K)。
📘 重要用語
恒星（自ら光を発する天体。核融合でエネルギーを得る）
見かけの等級（地球から見た明るさ。距離の影響あり）
絶対等級（10パーセク(32.6光年)の距離での明るさ）
1等違いで約2.5倍（5等違いで100倍）
星の色と温度（青白>白>黄>橙>赤の順に低温へ）
スペクトル分類（O・B・A・F・G・K・Mの7型。高温→低温）
恒星（自ら光を発する天体。核融合でエネルギーを得る）
見かけの等級（地球から見た明るさ。距離の影響あり）
絶対等級（10パーセク(32.6光年)の距離での明るさ）
1等違いで約2.5倍（5等違いで100倍）
星の色と温度（青白>白>黄>橙>赤の順に低温へ）
スペクトル分類（O・B・A・F・G・K・Mの7型。高温→低温）
深掘り (背景・意義)
星のスペクトル(光を波長別に分けた虹のような分布)を調べると、表面温度、組成、運動などが分かります。
太陽はスペクトル型G2型・絶対等級+4.8等の星です。最も明るい1等星シリウス(おおいぬ座)は約8.6光年とごく近い恒星で、明るく見えるのは距離が近いから(絶対等級は+1.4等)。
逆に、デネブ(はくちょう座)は2600光年と遠いのに1.3等で見える=絶対等級-7.2等の超巨星です。同じ1等星でも本来の明るさは大きく違うのです。
星の色は黒体放射の原理によります。物体は温度が高いほど短波長(青)の光をより強く放射します。これは溶けた鉄(オレンジ)と恒星(青や赤)に共通する物理法則です。
💡 ポイント
- 1等違いで約2.5倍明るさが違う
- 5等違いでちょうど100倍
- 等級は小さいほど明るい(マイナスもある)
- 見かけの等級と絶対等級は別
- 絶対等級=10パーセク距離換算
- 青白い星→高温・赤い星→低温
- スペクトル型O B A F G K M
注意点 (混同しやすい)
① 見かけの等級と絶対等級を混同しない。② 等級はマイナスほど明るい。太陽-26.7、月-12.7、シリウス-1.5。③ 5等違いで100倍、1等違いで約2.5倍。④ 星の色は表面温度を表し、赤い星=低温(冷たい)、青い星=高温(熱い)。
練習
- 1等星は6等星の何倍の明るさか。
- 10パーセクの距離に置いたときの明るさで表した等級を何というか。
- 青白く見える恒星と赤く見える恒星では、表面温度はどちらが高いか。