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観測史上最小、宇宙で最も小さい12個の星 |星の平均半径

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本記事は、12 Smallest Stars in the Universe | Based On Star Mean Radius
翻訳・再構成したものです。
配信元または著者の許可を得て配信しています。

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読了時間 : 約5分42秒

宇宙に存在する大質量の星は、赤色超巨星か赤色極超巨星のどちらかで、極端な場合、太陽の1500倍以上の大きさがある。しかし、最も小さな星はどうだろうか?太陽より小さい星はあるのだろうか?そう、実はあるのだ。

 

宇宙で最も小さい星は、一般に(天文学的に言えば)小さな赤色矮星である。これらの赤色矮星は、宇宙で最も多く存在し、最も光度の低い星のひとつである。赤色矮星の有名な例として、地球から4.2光年の距離にあるプロキシマ・ケンタウリがある。質量は太陽の12%しかなく、大きさは太陽の14%程度である。プロキシマの半径は約10万km。

 

これはかなり小さいが、今日まで発見された最小の星ではない。もし興味があるなら、ここに宇宙で最も小さい星の興味深いリストがある。白色矮星、中性子星、恒星質量ブラックホールは含まれていない。なぜなら、それらは全て死んだ星だからだ。

 

12. CM ドラコニス A

半径:0.2534 R☉。

質量:0.2310 M☉

 

約47光年離れたりゅう座に、2つのほとんど同じ赤色矮星があり、CMドラコニスとして知られる食連星系である。どちらの赤色矮星も、現在までに観測された星の中で最も軽い星のひとつである。この連星系によって、天文学者は非常に質量の小さい星に関する現在の恒星理論を検証することができる。この連星系の2つの星のうち、大きい方がCMドラコニスAである。

 

11. ロス 154

画像提供:Alchetron

半径:0.24 R☉。

質量:0.17 M☉

 

ロス154は太陽に最も近い星のひとつで、いて座に位置している。赤色矮星で、コアで水素を燃やしてエネルギーを生産している。太陽と比べると、ロス154は質量で17%、半径で24%しかない。自転速度が比較的速いため、天文学者は太陽よりも若いのではないかと考えている。約15万7000年後、この星は6.39光年で太陽に最接近する。現在は9.6光年の距離にある。

 

10. CMドラコニスB

 

半径:0.2396 R☉。

質量:0.2141 M☉

 

CMドラコニスBは、前述のCMドラコニス星系の2番目の赤色矮星。CMドラコニスAよりやや質量が小さく、半径も小さい。また、伴星よりも温度が低い。変光星総合カタログによると、少なくとも1つは変光星で、もう1つはフレア星である。

 

9. バーナード星

バーナード星の位置(太陽に対する相対)

半径:0.196 R☉。

質量:0.144 M☉

 

上記のように、バーナード星はαケンタウリ星系の3つの恒星に次いで、4番目に太陽に近い恒星である。スペクトル分類がM 4の非常に低質量の赤色矮星である。この星の大部分は 有利な位置(地球に対して) と近接性から、長年にわたって大規模な研究の対象となってきた。

 

この星は地球に比較的近いにもかかわらず、見かけの等級が+9.5と非常に暗く、肉眼では全く見えない。この星をより鮮明に検出できるのは、赤外線の波長で動作する望遠鏡だけである。科学者たちは、バーナード星が太陽よりもはるかに古く、天の川銀河系全体で最も古い恒星の1つにすぎないかもしれないと確信している。

 

1960年代初頭から1970年代にかけて、バーナード星は大きな論争の的となった。ピート・ファンデカンプのようにこの星が少なくとも1つの巨大ガス惑星によって周回していると繰り返し主張した天文学者はほとんどいなかった。しかし、研究者たちはこの星を周回する巨大ガス惑星を発見することができなかった。

 

8. ロス248

半径:0.16 R☉。

質量:0.136 M☉

 

ロス248は、「グリーゼ905」や「アンドロメダ座HH星」とも呼ばれ、太陽から約10.3光年の距離にある質量の小さい赤色矮星である。太陽半径の約16%、質量は太陽の約12%を持つ。光度は太陽のわずか0.2%で、ロス248は肉眼や家庭用望遠鏡で観測するには暗すぎる。最近の研究で、この星は突然光度が爆発する特徴を持つフレア星であることがわかった。この星は1926年に天文学者で物理学者のフランク・エルモア・ロスによって初めてカタログ化された。

 

7. ウルフ359

ウルフ359は画像中央の真上にあるオレンジ色の星。

半径:0.16 R☉

質量:0.09 M☉

 

ウルフ359は、地球から約7.9光年離れたしし座に位置する赤色矮星である。現在までに発見された恒星の中で最も暗く、最も質量の小さい恒星のひとつである。ウルフ359は、どの恒星もその核で水素の核融合を維持できる最低限度をかろうじて上回っている。その半径は太陽の約16%、つまり約11万kmと推定されている。

 

ウルフ359をもっとよく理解するために、木星と比較することができる。木星は赤道半径が約71,492kmとやや小さい。さらに、ウルフ359は、その突然の光度の爆発により、フレア星としての特徴も持っている。これは表面の磁気活動の上昇によるものである。研究者たちは、この星の年齢が10億年未満と比較的若いと考えている。

 

6. プロキシマ・ケンタウリ

半径:0.14 R☉ 

質量:0.1221 M☉

 

4.25光年離れた場所にあるプロキシマ・ケンタウリは、おそらく太陽系に最も近い恒星だろう。3重連星を構成しているαケンタウリは3番目に最も小さい星だ。プロキシマの外見上の等級は11.05等であるため、肉眼では見ることができない。

 

しかし、磁気活動の急上昇により、急激に明るさを増すことがあると記録されている。太陽と比べると、プロキシマ・ケンタウリの質量はわずか12%、密度は33倍である。低質量のM型星であるため、現在までに観測された星の中で角径を直接測定できる最も小さな星のひとつである。

 

5. ルイテン726-8 AB

半径:0.14 R☉

質量:0.102 m☉, 0.100 m☉

 

グリーゼ65またはルイテン726-8は、太陽から約8.7光年離れたくじら座にある連星系である。この系列の星はどちらも同じような半径を持っているが、ルイテン726-8 Aは兄弟のルイテン726-8 Bよりもわずかに質量が大きい。地球から見ても同様の明るさを示す。ルイテン726-8 AとBは、どちらの星も変光星(明るさが変動する星)であると同時にフレア星(突然強力なフレアが爆発する)でもある。しかし、ルイテン-726-8 Bの方が仲間よりも活動的で激しく見える。

 

4. OGLE-TR-122 B

OGLE-TR-122 B、太陽と木星の比較画像提供:SOHO/ESA、Cassini/NASA/JPL/アリゾナ大学/ESA)

半径:0.120 R☉ 

質量:0.092 M☉

 

OGLE-TR-122は、OGLE-TR-122 Bとして知られる既知の最小の水素核融合の主系列星の1つを含む連星系である。それに比べて、この星は木星より約20%大きく、100倍もの多くの質量を持ち、太陽質量は0.1未満である。質量は水素核融合星の中で最も小さい可能性がある。主星のOGLE-TR-122 Aは一般的に太陽に似た恒星と考えられている。

 

3. トラピスト1

半径:0.121 R☉ 

質量:0.089 M☉

 

今、トラピスト1は天文学者や宇宙マニアの間で最も人気のある星かもしれない。その理由は極めて明白で、恒星の周りを回っている惑星が居住可能である可能性があるからだ。しかし、ここでは恒星に集中しよう。トラピスト1は超低温の赤色矮星で、半径は太陽の11%、質量は太陽の8%しかない。

 

もし万が一、この星が現在の状態よりも小さかったら、水素を燃やすのに必要な質量がなく、褐色矮星になってしまうだろう。様々な科学的研究により、トラピスト1は約76億歳で、22億年の誤差があると結論付けられている。低光度であるため、トラピスト1は太陽よりはるかに長い12兆年もの間生きることができる。

 

2. 2MASS J0523-1403

画像提供:Martin Silvertant

半径:0.086 R☉ 

質量:0.08 M☉未満

 

2003年、2マイクロメートル全天観測プロジェクトまたは2MASSとして知られる共同出資の天文観測プロジェクトが、地球から約40光年離れたレパス座に興味深い低質量の赤色矮星を発見した。初期調査の結果、その星は実に魅力的であることが判明した。質量0.08 M☉未満、光度0.000126 L☉(太陽輝度)、実効温度2074 Kの2MASS J0523-1403は、主系列星と褐色矮星の中間に位置する。

 

1. EBLM JO555-57Ab

土星、木星、TRAPPIST-1と比較したEBLM J 0555-57 Ab星のイメージ画像

画像提供:Armanda Smith

半径:0.84 jup

質量:85.2 M jup

 

現在までに発見された中で最も小さい赤色矮星は、地球から約600光年離れたピクトル座にある恒星EBLM J0555-57Abかもしれない。この星は三重星系の一部で、主星の周りを7.8日周期で回っているように見える。最初に観測したのは、トランジット法で系外惑星を見つけるEBLM(Eclipsing Binary Low Mass)プロジェクトに取り組む研究者グループである。発見後、研究者たちはドップラー分光法を実行し、この赤色矮星に関する重要な情報を導き出した。

 

EBLM J0555-57Abの半径は土星に匹敵し、質量は約0.081 M☉または85.2 M jup (木星質量)である。現在知られている中で、水素核融合プロセスを支えるのに十分な質量を持つ最小の星である。

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