地学で受験する高校生の皆さんへ　作成途中

１．絶対等級と見かけの等星

恒星の真の明るさを比較するため、恒星を３２．６光年（１０パーセク）の距離に置いたときの等星を絶対等級といいます。
絶対等級はＭであらわします。
見かけの等星がｍ等星、明るさが　l　、年周視差がｐ”、距離ｄパーセクの恒星を
１０パーセクの距離に持ってきたとします。絶対等級はＭ，明るさはＬ，年周視差は０．１”になります。
これらの関係式をつくってみます。

　　　　　　　　L/l = d²/10² =0.1²/p²　　　　 (明るさは距離の２乗に反比例し、距離は年周視差に反比例します）

　　　　　　　2( log0.1-logp ) =　( m-M　)/5 log100
　　　　　
　　　　　　2(-1-log p ) =　(m-M )2/5　　　　　　　(　log 0.1=-1 , log100=2 )
　　　　　　
　　　　　　log p =0.2(M-m)-1

この式は見かけの等星ｍと絶対等級Ｍと年周視差ｐの関係式です。
絶対等級はスペクトル型やケフェウス型変光星の変光周期から正確な値ではありませんが、調べることができます。
遠くにあって、年周視差が観測できない恒星の距離を調べるのに使われます。

２．恒星のスペクトル型とヘルツスプルング・ラッッセル図

恒星のスペクトル型
恒星からの光をプリズムを使ってスペクトル分析すると、温度の違いによる吸収スペクトルの暗線が見えます。
吸収スペクトルの現れ方によって分類したのがスペクトル型です。

ヘルツスプルング・ラッッセル図（Ｈ・Ｒ図）

ヘルツスプルング・ラッセル図（Ｈ・Ｒ図　模式図）

ヘルツスプルング（デンマーク　１８７３年〜）とラッセル（アメリカ　１８７７〜）は年周視差が測定できる近くの星について,絶対等級とスペクトル型の関係を調べました。絶対等級を縦軸、スペクトル型を横軸にとり、恒星をプロットしたのがヘルツスプルング・ラッセル図です。（略して HR図といいます ）

主系列星
当然ではありますが、多くの恒星は左上から右下に分布し、温度が高いと絶対等級が明るくなります。
これらの恒星を主系列星といいます。太陽はＧ型で絶対等級が+ ４．８等級です。

巨星・超巨星
巨星・超巨星はＫ型やＭ型で温度は低く赤色ですが、直径が太陽の１００倍とか１０００倍も大きいため、絶対等級が明るいのです。

白色矮星
ＨＲ図の左下に分布する温度は高いけれど暗い星が白色矮星で、直径が太陽の１００分の１程の小さい恒星です。
Ｇ型やＫ型の白色矮星もあるようです。

３．遠い恒星の距離の求め方

�@スペクトル型から求める方法（分光視差）

年周視差が観測できない遠い恒星はスペクトル分析し、スペクトル型を調べ、ヘルツスプルング・ラッセル図から絶対等級Ｍを求めます。
見かけの等級ｍは観測できるので、　log p =0.2(M-m)-1から年周視差 ｐ（分光視差という）を求め、次ぎにｄ＝３．２６/pで距離を求めます。

�A脈動変光星（セフェイド）の周期光度関係から求める方法

恒星には膨張、収縮をくり返し、そのため明るさが変化する変光星があります。脈動変光星（セフェイド）といいます。
セフェイドの変光の周期と絶対等級の間に関係があり、周期光度関係と言います。
セフェイドの変光周期を観測し、周期光度関係から絶対等級を求め、　log p =0.2(M-m)-1から年周視差 ｐ (セフェイド視差）を計算し距離を求めることが出来ます。