連星単語

レンセイ
3.2千文字の記事
  • 1
  • 0pt
掲示板へ

連星とは、2個以上の恒星重力による力学的作用により軌運動している体である。二重双子とも呼ばれる。恒星以外でも中性子ブラックホールなども連星系を形成する。英語Binary star

曖昧さ回避(バイナリースターBinary star)

バイナリスター →「ここなつ」の楽曲名

概要

一般に明るい方の(Principal star)、暗い方を伴(Companion star)と呼ぶ。例えばオリオン座ζは、Aaは2等太陽の33倍の質量と20倍の半径を持つ青色で、伴のAbは太陽質量の14倍と7.3倍の半径を持つい準巨である。

観測の手法により、実視連星、分連星、食連星と分類される。実視連星は望遠鏡などの学的手法で2つ以上の運動していることが確認される体である。しかし、実視連星の多くは転する距離が長く、伴の周囲を転するのに数年から数千年という時間がかかるので、学的望遠鏡でその一だけ撮したものでは軌要素が不明な場合が多い。オリオン座ζの場合は転周期は1500年とされる。分連星とはスペクトル線のドップラー効果などを観て連星の存在を確認するもので、と伴距離が近く転周期が短い連星に用いられる。食連星とは、運動の中で一方を隠すことによっての明るさが周期的に変動することにより存在が判明する連星である。

この「分(spectroscopy)」と「食(Eclipse)」観測の概念は、恒星の連星系に用いられるだけでなく、太陽系外惑星検出方法の一つである。ドップラー法(Doppler spectroscopy)とトランジット法(Transit method)がある。

連星発見の歴史

連星という言葉は1802年にウィリアム・ハーシェル(William Herschel)によって最初に作られたとされる。1780年にハーシェルは700個以上の二重について同士の離と位置を測定した。その結果、そのうちの約50個が20年の観測期間の間に位置を変えており、連星である可性が高いことを示した。

連星の誕生

連星が形成される過程は、まだが多いとされる。おおまかに、と伴が同時に誕生したものとに後から何かしらの原因により重力作用により伴が束縛されたものに分けられると考えられる。

恒星のうち少なくとも約25%は連星系であるとされ、さらに連星系のなかで10%は3個以上の恒星からなる系であるとされる。

連星のケプラー運動の軌道

惑星のケプラー法則(Kepler's laws)を知っている人も多いかと思うが、この法則は連星系にも適応される。ケプラー法則は楕円軌法則面積速度一定の法則転周期の2乗は軌長半径の3乗に例する調和の法則である。運動する系を物理的に考察するとき、重力中心系の座標をとる場合がある。等しい質量の二重の場合は、楕円軌の一つの離心点を二つのが共有するような二重の異なる楕円軌を描く。特に2体問題では、質量中心や換算質量を用いて方程式を表すことが多い。

連星が三重連星の場合、三体問題を扱うことになるが、これは複雑系カオス)のようになり特殊な場合以外解くことができないとされる。例えば、三体問題の中心体の周りを転する小体が他の体から摂動を受けるとき、小体の軌面傾斜が大きい場合に見られる古在メカニズムなどがある。

また、ニュートン力学の三体問題とは別に一般相対論的軌計算を行うことにより数式計算による解析解(厳密解)が得られる場合がある。

こと座β星

このは、白色の巨と準巨からなる連星である。2つのは非常に近い位置にあり、お互いの重力で引き合うことによって、潮の及ぶ範囲にての形が楕円に引き伸ばされている。食変光星の一種とされていて、二つの距離が非常に近いため、およそ300km/sで高熱のガスがなどが他方のに流れ込んでいる。このようなこと座β変光星と呼ばれている。近接連星(Close binary)ともいう。

こと座βは、約12.9日の周期で、+3.25等級から+4.36等級の間で変する。2つのが非常に近接しているため、望遠鏡では分離して観ることはできない。

コンパクト天体を含む連星

連星にはコンパクト体を伴なう場合がある。有名なのは白鳥座X-1太陽系から約7300光年の位置にある。ブラックホールと考えられるコンパクト体の質量は太陽質量の21.2倍と推定されている。青色ブラックホールは、約0.16 単位 (au) の距離転している。これは、太陽-水星間の距離の半分にも満たない。X線を放射していて、地球から観測可なX線としては最も強体の一つである。長い間、ブラックホール体とされていて、1974年物理学者のスティーブン・ホーキング(Stephen William Hawking)とキップ・ソーン(Kip Stephen Thorne)の間で有名な「賭け」が行われたことでも知られている。

PSR B1913+16(ハルス-テイラーの連星パルサー)と呼ばれ中性子の連星系であり、アレシボ文台(Arecibo Observatory)で観測されている。重力波の間接的拠の体とされている。

また、ブラックホール学的望遠鏡ではその存在を直接観察することができないとされたが、EHT (Event Horizon Telescope) は、地球規模の電波干渉計を用いてブラックホールの撮像に成功した。

そして、重力波によるブラックホール連星の初観測(GW150914)がある。中間質量ブラックホールの衝突合体で信号は約0.2sであった。距離で約440Mpc、太陽質量の約62倍のブラックホールが形成された。コンパクト体の連星の形成率や連星系が関わるブラックホール進化過程などは次の宇宙空間での干渉計検出器で、さらに明らかになる可性が高い。

主な連星一覧

連星の名称 別名称 おおよその等級 備考
アンドロメダ座γ アルマク 2.3-5.1 較的近く望遠鏡で観れる著名な
おうし座α アルデバラン 1.1-10.9 パイオニア10号の進む方向。
オリオン座ζ オリオンの帯 2.0 X線望遠鏡チャンドラで撮
こぐま座α ポラリス 2.1-8.9 北極星。セファイ変光星
こと座β 3.0 変光星
さそり座α アンタレス 0.88-1.16 さそり座でもっとも明るい
ケプラー16 アルゴル変光星惑星がみられる。
はくちょう座β アルレオ 3.0 宝石宮沢賢治の「銀河鉄道の夜」。
はくちょう座X-1 X線ブラックホールとの連星。

関連動画

囲碁にも三連星というものがある。

関連外部リンク

関連項目

【スポンサーリンク】

  • 1
  • 0pt
記事編集 編集履歴を閲覧

この記事の掲示板に最近描かれたお絵カキコ

お絵カキコがありません

この記事の掲示板に最近投稿されたピコカキコ

ピコカキコがありません

連星

まだ掲示板に書き込みがありません…以下のようなことを書き込んでもらえると嬉しいでーす!

  • 記事を編集した人の応援(応援されると喜びます)
  • 記事に追加して欲しい動画・商品・記述についての情報提供(具体的だと嬉しいです)
  • 連星についての雑談(ダラダラとゆるい感じで)

書き込みを行うには、ニコニコのアカウントが必要です!