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ミラ型変光星

索引 ミラ型変光星

ミラ型変光星(みらがたへんこうせい、Mira variable)、ミラ型星 (Mira star)は、脈動変光星の1種である。くじら座のミラから名づけられた。非常に赤く、脈動周期は100日より長く、変光範囲が可視光で2.5等級より大きい(赤外線では1等級より大きい)という特徴を持つ。恒星の進化の最終段階の赤色巨星であり、数百万年の間に、外層を惑星状星雲として吹き飛ばし、白色矮星になる。 ミラ型変光星は、太陽質量の2倍よりも小さいと考えられるが、外層が膨張して非常に大きくなっているため、太陽の数千倍も明るくなりうる。恒星全体が膨張、収縮することで脈動していると考えられている。これにより半径とともに温度が変化し、光度の変化を引き起こす。脈動の周期は、恒星の質量と半径の関数になる。ミラ型変光星の当初のモデルでは、この過程によって球対称は保たれると考えられていたが、近年の調査で、IOTA(Infrared Optical Telescope Array)で観測されるミラ型変光星の75%は球対称ではないことが明らかとなった。この結果は、以前の各々のミラ型変光星の観測結果と一致し、これにより現在ではスーパーコンピューターでミラ型変光星の3次元モデルが得られている。 ほとんどのミラ型変光星は、その挙動や性質に共通性を持つが、実際には、年齢、質量、脈動周期、化学組成等に多様性を持つ異質な恒星が集まった分類である。例えば、うさぎ座R星は炭素のスペクトルを持ち、核を構成する物質が表面に移送されていることを示している。この物質は、しばしば恒星の周囲に塵の覆いを作り、周期的な明るさの変化をもたらす。ミラ型変光星の中には、自然のメーザー源になっているものもある。 また、ミラ型変光星の中には、時間が経つに従って、数十年から数世紀の単位で、脈動の周期が大きく変わるものもある。これは、核の近くのヘリウムの殻が一時的に密度が高くなって熱せられ、核融合が起こるためだと考えられている。この過程は全てのミラ型変光星で起こると予測されるが、恒星の生涯に比べると比較的この期間が短く、既知の数千個のミラ型変光星のうち、うみへび座R星等の数個でしか観測できていない。 ミラ型変光星は、明るさが大きく変化するため、アマチュア天文学者の観測のターゲットとして人気がある。ミラを含むいくつかのミラ型変光星は、信頼性のある観測データを数世紀も遡って得ることができる。 ミラ型変光星は比較的金属量が豊富な環境で生まれると考えられてきたが、非常に金属量が枯渇したろくぶんぎ座矮小楕円体銀河(~-2)でミラ型変光星が発見された。.

21 関係: くじら座うみへび座R星うさぎ座R星半規則型変光星太陽質量ミラ (恒星)メーザーヘリウムろくぶんぎ座矮小楕円体銀河アマチュア天文学スーパーコンピュータ球対称等級 (天文)炭素白色矮星赤色巨星脈動変光星長周期変光星核 (天体)核融合反応惑星状星雲

くじら座

くじら座(鯨座、Cetus)は、トレミーの48星座の1つ。 ο星ミラは、くじら座で最も有名な変光星である。 この星座は黄道に接近しているため、いくつかの小惑星がこの星座の領域内を通ることがある。第4番目に発見された小惑星ヴェスタ(Vesta)は1807年3月29日にドイツのブレーメンでハインリヒ・オルバースによって この星座の領域で発見された。.

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うみへび座R星

うみへび座R星(うみへびざあーるせい)は、うみへび座にあるミラ型変光星である。学名はR Hydrae(略称はR Hya)。.

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うさぎ座R星

うさぎ座R星(うさぎざあーるせい)はうさぎ座にある脈動変光星で、学名はR Leporis(略称はR Lep)。非常に赤い色をしているので「クリムゾンスター(Crimson Star)」と呼ばれるが、この名はこの星を発見したロンドンのジョン・ハインドによって名付けられた。.

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半規則型変光星

半規則型変光星(はんきそくがたへんこうせい、semiregular variable)は、かなり周期的に変光することもある一方時々不規則な光度変化をすることもある渡辺努「OBSERVER'S GUIDE 変光星」、『月刊天文』2002年11月号、地人書館、98頁。、中期から晩期のスペクトル型を持つ巨星または超巨星である。周期は20日から2000日以上であるが、光度曲線の形は様々で一定していない。変光範囲は数百分の数等級から数等級である。 半規則型変光星は、いくつかの細分類に分けられる。従来はSRA・SRB・SRC・SRDの4つに細分類されていたが、2001年に発行されたName List 76で新たな細分類としてSRSが加わった。 球状星団M13は、11.95等から12.25等の数十個の赤色変光星を含み、周期は43日 (V24) から97日 (V43) である。.

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太陽質量

太陽質量(たいようしつりょう、Solar mass)は、天文学で用いられる質量の単位であり、また我々の太陽系の太陽の質量を示す天文定数である。 単位としての太陽質量は、惑星など太陽系の天体の運動を記述する天体暦で用いられる天文単位系における質量の単位である。 また恒星、銀河などの天体の質量を表す単位としても用いられている。.

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ミラ (恒星)

ハッブル宇宙望遠鏡が撮影したミラ。 紫外線で撮影されたミラの「尾」。 紫外線と可視光で撮影されたミラ。 ミラ(Mira)は、くじら座のο(オミクロン)星(ο Cet)。最も有名な脈動変光星の1つで、ミラ型変光星の代表星である。.

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メーザー

メーザー()とは、誘導放出によってマイクロ波を増幅したりコヒーレントなマイクロ波を発生させたりできる装置のこと。(誘導放出によるマイクロ波増幅)の略称である。メーザーはレーザー同様、非常に指向性・単波長性が高い。指向性の高さから、先端科学用ピンポイント加熱装置などに用いられることがある。また、分子構造の解析にも利用される。メーザーはマイクロ波用電子管やマイクロ波用半導体素子よりもはるかに低雑音である。.

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ヘリウム

ヘリウム (新ラテン語: helium, helium )は、原子番号 2、原子量 4.00260、元素記号 He の元素である。 無色、無臭、無味、無毒(酸欠を除く)で最も軽い希ガス元素である。すべての元素の中で最も沸点が低く、加圧下でしか固体にならない。ヘリウムは不活性の単原子ガスとして存在する。また、存在量は水素に次いで宇宙で2番目に多い。ヘリウムは地球の大気の 0.0005 % を占め、鉱物やミネラルウォーターの中にも溶け込んでいる。天然ガスと共に豊富に産出し、気球や小型飛行船のとして用いられたり、液体ヘリウムを超伝導用の低温素材としたり、大深度へ潜る際の呼吸ガスとして用いられている。.

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ろくぶんぎ座矮小楕円体銀河

ろくぶんぎ座矮小楕円体銀河(Sextans Dwarf Spheroidal)は、1990年にMike Irwin、M.T. Bridgeland、P.S. Bunclark、R.G. McMahonによって銀河系の8番目の伴銀河として発見された矮小楕円体銀河である。楕円銀河でもあり、銀河系から224km/sの速度で遠ざかっているため、赤方偏移を見せる。.

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アマチュア天文学

アマチュア天文家達がペルセウス座流星群を観測する様子 アマチュア天文学(アマチュアてんもんがく)とは、天体を観測し、理解を深めることを楽しむ趣味である。 アマチュア天文家達は、一般的に、夜、天体イベントを見るが、日食のように日中行われるイベントもある。観測機材は望遠鏡、双眼鏡等で冷却CCDカメラを使用する者もいる。彗星や小惑星、超新星の発見、流星、掩蔽の観測等、プロの天文学者に劣らない学術的貢献をしている者も少なくない。 一般的なアマチュア天文家達は、本職の天文学者とは異なり、支援や収入を得ない。.

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スーパーコンピュータ

ーパーコンピュータ(supercomputer)は、科学技術計算を主要目的とする大規模コンピュータである。日本国内での略称はスパコン。また、計算科学に必要となる数理からコンピュータシステム技術までの総合的な学問分野を高性能計算と呼ぶ。スーパーコンピュータでは計算性能を最重要視し、最先端の技術が積極的に採用されて作られる。.

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球対称

初等幾何学における幾何学的対象が球対称(きゅうたいしょう、radial symmetric; 放射対称)あるいは回転不変(かいてんふへん、rotational invariant)であるとは、その対象が「任意の」回転変換(すなわち、対象の中心を通る任意の軸に対する任意角度の回転)に対して不変となることをいう。従って、球対称な対象を記述するための基準系は(方向成分は関係してこないため)原点の取り方のみが重要である。三次元空間内の回転に関する場合のみを「球対称」(spherical symmetry) と呼ぶ場合もある。三次元空間内の立体で球対称なものは球体に限る(中身が詰まっていないものも許すならば、同心球面の合併も入る)。 数学において適当な内積空間上で定義された函数が回転不変あるいは球対称(radial; 動径的)であるとは、その値が引数に対する任意の回転に関して不変となることを言う。例えば、函数 は原点周りの平面回転の下で不変である。より一般に、空間 上の変換あるいはそのような写像の成す写像空間上に作用する作用素に対しても、 における回転と両立する作用に関する意味で球対称性は定義できる。例えば二次元のラプラス作用素 は、任意の回転変換 に対して となる任意の写像 に対して を満たす(つまり写像に対する回転は単にそのラプラシアンに対する回転になる)という意味において球対称である。 物理学における場が球対称であるとき、放射状場 (radial field) などと呼ばれる。また物理的な系がその空間における向きに依らず同じ値を示すとき、そのラグランジアンは球対称になる。ネーターの定理によれば、物理的な系の(ラグランジアンに対する時間に関する積分の)作用は回転不変であり、従って角運動量は保存される。.

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等級 (天文)

天文学において等級(とうきゅう、magnitude)とは、天体の明るさを表す尺度である。整数または小数を用いて「1.2等級」あるいは省略して「1.2等」などと表す。恒星の明るさを表す場合には「2等星」などと呼ぶ場合もある。等級の値が小さいほど明るい天体であることを示す。また、0等級よりも明るい天体の場合の明るさを表すには負の数を用いる。 等級が1等級変わると明るさは100の5乗根倍、すなわち約2.512倍変化する。よって等級差が5等級の場合に明るさの差が正確に100倍となる。言い換えれば等級とは天体の明るさを対数スケールで表現したものである。.

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炭素

炭素(たんそ、、carbon)は、原子番号 6、原子量 12.01 の元素で、元素記号は C である。 非金属元素であり、周期表では第14族元素(炭素族元素)および第2周期元素に属する。単体・化合物両方において極めて多様な形状をとることができる。 炭素-炭素結合で有機物の基本骨格をつくり、全ての生物の構成材料となる。人体の乾燥重量の2/3は炭素である​​。これは蛋白質、脂質、炭水化物に含まれる原子の過半数が炭素であることによる。光合成や呼吸など生命活動全般で重要な役割を担う。また、石油・石炭・天然ガスなどのエネルギー・原料として、あるいは二酸化炭素やメタンによる地球温暖化問題など、人間の活動と密接に関わる元素である。 英語の carbon は、1787年にフランスの化学者ギトン・ド・モルボーが「木炭」を指すラテン語 carbo から名づけたフランス語の carbone が転じた。ドイツ語の Kohlenstoff も「炭の物質」を意味する。日本語の「炭素」という語は宇田川榕菴が著作『舎密開宗』にて用いたのがはじめとされる。.

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白色矮星

白色矮星(はくしょくわいせい、white dwarf)は、恒星が進化の終末期にとりうる形態の一つ。質量は太陽と同程度から数分の1程度と大きいが、直径は地球と同程度かやや大きいくらいに縮小しており、非常に高密度の天体である。 シリウスの伴星(シリウスB)やヴァン・マーネン星など、数百個が知られている。太陽近辺の褐色矮星より質量が大きい天体のうち、4分の1が白色矮星に占められていると考えられている。.

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赤色巨星

赤色巨星(せきしょくきょせい、red giant)とは、恒星が主系列星を終えたあとの進化段階である。大気が膨張し、その大きさは地球の公転軌道半径から火星のそれに相当する。肉眼で観察すると赤く見えることから、「赤色」巨星と呼ばれる。厳密には「赤色巨星」と「漸近巨星分枝星」と二つの進化段階に分かれている。赤色巨星という言葉は時によって、狭義の赤色巨星のみを指す場合と、漸近巨星分枝星も含めた広義を指す場合とがある。.

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脈動変光星

脈動変光星(みゃくどうへんこうせい、pulsating variable)は、膨張と収縮を繰り返すことにより、または星の形状が変化すること(非動径脈動)により明るさが変化する変光星のこと。変光星総合カタログ (GCVS) では、その変光周期及び規則性により以下のように分類している。.

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長周期変光星

長周期変光星(ちょうしゅうきへんこうせい、long-period variable)は、明るさの変化の周期が数か月から数年と長期に及ぶ変光星の種類である。長周期変光星は巨星であり、スペクトル型はF以赤であるが、ほとんどは赤色巨星か漸近巨星分枝星であり、スペクトル型はM、S、Cである。深い橙色か赤色に見える。 オックスフォード天文学辞典によれば、ミラ型変光星だけを含めており、以前はおうし座RV型変光星や半規則型変光星も含めていた、としている。.

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核 (天体)

核(かく)は、天体の中心部分の構造。中心核(ちゅうしんかく)文部省『学術用語集 地学編』 日本学術振興会、1984年、ISBN 4-8181-8401-2。とも。惑星・衛星・恒星などの核はコア (core) とも言う(彗星・活動銀河の核は英語ではnucleusであるため、コアとは言わない)。.

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核融合反応

核融合反応(かくゆうごうはんのう、nuclear fusion reaction)とは、軽い核種同士が融合してより重い核種になる核反応を言う。単に核融合と呼ばれることも多い。.

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惑星状星雲

星雲 惑星状星雲(わくせいじょうせいうん、planetary nebula)は、超新星にならずに一生を終える恒星が赤色巨星となった際に放出したガスが、中心の星の放出する紫外線に照らされて輝いているものである。中心の星は恒星の進化において白色矮星になる前の段階である 。 惑星状星雲の名は、望遠鏡で観測したときに緑がかった惑星のように見えるところから、ウィリアム・ハーシェルによって名付けられた。 恒星は、一生の末期になると外層が膨張して赤色巨星となり、外層のガスは徐々に恒星の重力を振り切って周囲に放出されていき、原始惑星状星雲となる。一方、中心核は自分自身の重力で収縮し紫外線を放射し、この紫外線が赤色巨星であった時に放出したガスに吸収されると、ガスはそのエネルギーによって電離して光を放って輝くようになる。これが惑星状星雲である。 惑星状星雲のスペクトルは、主に電離ガスから放たれる輝線スペクトルであり、散光星雲にも見られる水素、ヘリウムのバルマー系列(可視域においては)再結合輝線や衝突励起輝線を持つ。これは、電離窒素や電離酸素の確率の低い電子遷移に対応する輝線(禁制線)である。惑星状星雲のガスは極めて希薄であり、原子間の衝突がめったに起こらないために、励起状態の失活が起こらずこれらの輝線が観測できる。.

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