変光星について詳しく解説

導入

ホムンクルス星雲のりゅうこつ座イータ星は、S Doradus 型としても知られる青色変光超巨星です。

変光星とは、明るさが変化する星のことです。

ほとんどの恒星は明るさがほぼ一定であり、太陽などは実質的に測定可能な変動がありません（11 年周期で約 0.1%）が、一部の恒星では明るさがはるかに短い期間で知覚的に変化します。

歴史的

この明るさの変化は、 16^世紀にティコ・ブラーエによる 1572 年の超新星の出現と 1596 年の恒星ミラ(くじら座) の明るさの規則的な増減の観察中に発見されました。ますます多くの変光星が発見されました観測機器が改良されるにつれて。現在、カタログには、 変光星の総合カタログが最大であり、40,000 個を超える変光星または変光疑いのある星が含まれています。

もともと、星の明るさは、隣の星と比較することで視覚的に判断されていました。その後、写真の発達により、写真乾板上でこれらの明るさを比較できるようになりました。現在、光電検出器または CCDカメラを使用して正確に測定されます。

これらの光度は、光度と時間の関係を表す光度曲線と呼ばれるグラフにプロットされます。このグラフにより、変動の振幅とその周期を決定することができます。これらの光度曲線の記録は、アマチュアが専門家を実際に助けたり、実際の研究作業を実行したりできる天文学の唯一の分野の 1 つです。

分類

厳密に言えば、すべての星は進化するにつれて構造や明るさが変化するため可変ですが、一般にその変化は非常にゆっくりです。ただし、特定の進化段階では、特定の星の外層の脈動など、変化が非常に急速である場合や、周期的である場合があります。明るさのその他の小さな変化は、星の表面にあるコールド スポットまたはホット スポットによって引き起こされる可能性があります。これらのスポットは、星の回転に伴って現れたり消えたりします。このため、太陽は黒点による非常に弱い変光星であり、ほとんどの星が同様の黒点を持つ可能性が非常に高いです。

変光星は 2 つの大きなグループに分類され、それらは一般にそれらを特徴付ける星の名前を持つ多数のサブグループに細分されます。

固有変光星

これらは、星自体の構造の変化によって明るさが変化する星です。固有変光星は、その動作に応じてさまざまなタイプに割り当てることができます。

脈動する変数

脈動する星には、ほとんどの変数が含まれています。これらの星は、その体積に周期的な変化を示し、その結果、明るさが変化します。

回転ごとの変数

回転可変星では、表面上の暗い点または明るい点の存在によって明るさが変化します。したがって、星がその軸を中心に回転すると、多かれ少なかれ光が私たちに届きます。

爆発的変数 (以前は不規則変数と呼ばれていました)

噴火変光星は、彩層やコロナで継続的な活動を経験し、予測不可能な明るさの変動を引き起こし、強い恒星風や物質の噴出を伴うこともあります。噴出変数の主なタイプは次のとおりです。

外部変光星

地球の観測者によって観察される外部変光星の光度の変化は、恒星の外部の原因によるものであり、その性質の変化によるものではありません。

光学（または日食）変数

外部変動の主な原因は、主星の周りに別の星が存在し、一緒になって二重星を形成することです。特定の角度から見ると、これら 2 つの星のうちの 1 つが一定の間隔でもう 1 つを覆い、全体の光度が低下することがあります。

大変動変数 (以前は噴火変数と呼ばれていました)

激変変数の図。

大変光星では、非常に激しい物理現象に続いて、一般に数等級以上の明るさの突然の変化が見られます。

一部の連星系では、2 つの星が非常に接近しているため、より重い星の重力によって物質の一部が伴星から引き離されます。多くの場合、この塊は降着円盤を形成します。これらのシステムは、相互作用バイナリ システムと呼ばれます。このタイプのシステムの理論を作成した天文学者エドゥアール・ロシュによれば、この状況が発生する距離は星の「ロシュローブ」に相当します。

最も重い星では、この追加の質量と異なる組成の到着により、核反応の誘発を通じて、さまざまな現象、時には大惨事が引き起こされる可能性があります。古典新星は反復新星とも呼ばれ、この現象の最も壮観な形態の 1 つであり、明るさの激しい変化によって現れます。矮新星は、別のカテゴリの激変変数であり、その明るさの変化は、それほど壮観ではありませんが、円盤内の降着速度の変化によって引き起こされると考えられます。

光度の変化は、可視光線以外の 電磁スペクトルの他の部分、特に白色矮星、中性子星、さらにはブラックホールなどの連星二次星やコンパクト星と呼ばれる系でも発生する可能性があります。主星と呼ばれる。副星からの物質と主星の強力な重力場の相互作用によって膨大な量のエネルギーが生成され、その一部は X 線の形で私たちに届きます。