【天文宇宙検定2級】「恒星」分野の対策

天文宇宙検定2級で出題される「恒星」の対策をまとめました。

【1】恒星

種別 概要
Ⅰa型超新星 連星系の白色矮星が限界質量を超えたときに起こる超新星爆発。ケイ素の吸収線が見られる
Ⅰb型超新星 ヘリウムの吸収線が見られる
Ⅰc型超新星 水素とヘリウムの吸収線がいずれも見られない
Ⅱ型重力崩壊型超新星 太陽の質量の8倍以上の恒星が進化の最終段階で起こる現象。超新星は水素の吸収線が見られる。
パルサー 性子星が発するパルス状の電波
主系列星の寿命 質量÷光度で見積もることができる。主系列星のエネルギーは水素(星の質量に比例)がヘリウムに変わる核融合反応によって生み出される。また、光度は恒星から単位時間あたりに放射されるエネルギーであり、エネルギーの消費率に比例する(寿命に反比例)。
主系列星の光度 質量のおよそ3.5乗に比例する(質量光度関係)。質量が太陽の2倍の主系列星は、光度が2の3.5乗で=11.3倍となる。
林フェイズ 誕生直後の原始星で、表面温度が一定のまま光度が減少する状態。その進化経路を「林トラック」という。林忠四郎が質量が小さな星はHR図をほぼ垂直下向きに移動して主系列星になることを指摘した。
恒星のスペクトル型 OBAFGKMLTYの順に表面温度が高い。
白色矮星 光球が非常に小さい高温の天体(1cm3あたりの質量が約1tの超高密度天体)。恒星が進化の最終段階で残る亡骸。太陽も赤色巨星を経て白色矮星になると推定されている。
褐色矮星 光球が非常に小さい低音の天体。太陽よりも質量が小さく、安定した水素の核融合反応が発生しないため温度が低い。進化が進むと光度が暗くなっていく。
中性子星 半径10km程度の大きさ
褐色矮星 質量が太陽の0.08倍以下。質量が小さく安定して水素の核融合反応を起こせないため、収縮による重力エネルギーによって輝いている。
温度と色 温度が低いほど橙色、高いほど青色に見える。シリウスとベガは色が似ているので表面温度もほとんど同じである。
フラウンホーファー線 太陽光中の吸収線のうち、特に強いもににA線〜K線と名付けたもの。D線はナトリウム、H線とK線はカルシウムが原因となる元素である。
暗線 スペクトルの中に現れ、星の化学組成、温度、自転速度がわかる。
等級と明るさ 1等級差の明るさの比は約2.5倍。
明るさと距離 明るさは距離の2乗に反比例する。

【2】星の進化

進化過程 概要
原始星→白色矮星 太陽質量の約0.08倍未満の星が辿る進化。
原始星→主系列星→白色矮星 太陽質量の0.08倍から0.46倍の星は、水素がすべてヘリウムに変わるまで主系列で輝き、ヘリウムからなる白色矮星に進化する。
原始星→主系列星→赤色巨星→白色矮星 0.46倍以上の星は赤色巨星を経て質量に応じた進化を行う。

【3】

SS433

わし座の方角、地球からおよそ1万8,000光年離れた場所にある明るさが約14等級の特異天体。
見コンパクト星(恒星質量ブラックホールか中性子星、主星)と早期型星(伴星)からなる近接連星系と推定されている。

出典:NRAO

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