MURABOSHI’s blog

星空サークル ”むらぼしの会” (東京都国分寺市) のブログです。

☆むらぼしの便り☆(No.11)・・・星の年齢の測り方

M:「この間は、星の寿命がどうやって決まるかを聞いたね。
重たい星ほど速く燃料切れになるなんて、びっくりしたよ!」

H:「うんうん、そんな話をしたね。
それで今日は、たとえば「この星の年齢は100億歳」とか言うけれど、
その年齢を実際にどうやって測っているのか、という話をしようと思う。
少々専門的な話にもなるけれど、がんばってついてきてくれたら嬉しいな。」

M:「専門的、というと、どんな?」

H:「こちらの「HR図」という図を使うよ。」

HR図(模式図)(『活きている銀河たち』(富田晃彦著)より引用)

ヒアデス星団についてプロット。こちらは正確には「色等級図」という。(『活きている銀河たち』(富田晃彦著)より引用)

M:「へぇ、、エイチ・アール図。。
HとかRって何の意味があるの?」

H:「正式名称は「ヘルツシュプルング・ラッセル図」というよ。
この図を提案した2人の天文学者の名前が付けられているんだ。」

M:「ふむふむ。。
それで、この図から何をどうやって読み取ればいいの?」

H:「まず、この図の横軸は星の表面温度を表しているんだ。
左のほうに行くほど温度が高くて青白い星、右のほうに行くほど温度が低くて赤っぽい星になるよ。」

M:「そうなんだね! じゃあ、縦軸は?」

H:「縦軸は星の明るさを表しているよ。上のほうに行くほど明るい星になるんだ。」

M:「ふむふむ。。」

H:「そして、たとえば1つの球状星団などの星の集団について、この図にプロットしていくんだ。
1つの点が1つの星を表しているよ。」

M:「なるほど、やっとこの図の仕組みとみかたが解かってきたよ。」

H:「大切なのはまだまだこれからだよ。
沢山の星をプロットしていくと、大半の星が左上から右下の帯状の部分に並ぶんだ。
この部分にいる星たちのことを「主系列星」というんだ。」

M:「なるほど、そうなんだね!
じゃあ、この帯から外れて図の右上のほうにある星たちは何なの?」

H:「この部分の星たちは「赤色巨星(せきしょくきょせい)」とか「赤色超巨星(せきしょくちょうきょせい)」と呼ばれているよ。
星はその生涯の大半を主系列星として過ごすんだけど、寿命が尽きてくると、大きく膨らんで赤色巨星や赤色超巨星になるんだ。」

M:「ふむふむ。。
つまりは、寿命が尽きてくると、図のうえでは帯状の主系列部分から右上の赤色巨星などのエリアに移るっていうことだね。」

H:「その通りだよ。
それで、もう1つのポイントは、主系列の帯の上では、左上の方ほど重くて明るい星、右下の方ほど軽くてそれほど明るくない星になってる、っていう点なんだ。」

M:「そうなんだね!
ということは、このあいだ聞いた話を考え合わせると、左上の方ほど寿命が短くて、右上の方ほど寿命が長い星だとも言えるね!」

H:「そう、良い点に気が付いたね。
それで、次のHR図を見てほしいんだ。何か分かることがあるかな?」

球状星団NGC188についてプロット。(『活きている銀河たち』(富田晃彦著)より引用)

M:「あっ、主系列の帯が途中で折れ曲がって、赤色巨星のエリアに向かってる!」

H:「そうなんだ。
長かったけれど、この辺でそろそろ今日の話のオチが着くよ。
球状星団などの星の集団は、同じ時期に一斉に生まれたと考えられるよね?
集団の中には重い星から軽い星まで様ざま居るけれど、重い星から順番に寿命を迎えていくわけだ。」

M:「なるほど! 主系列の帯が折れ曲がっている場所に居る星はまさに寿命を迎えようとしている星になるわけで、
その星の推定寿命がつまりは球状星団の年齢と同じっていうことだね!」

H:「ご名答!
今日の話は少し長かったけれど、ぶじ答えに辿り着くことができた。」

M:「こんなカラクリで星の年齢を調べることが出来るなんて、なんだか得した気分だし、これから天体観測するときの観かたが変わってくるような気がするよ。」