分光連星とは？初心者にもわかるやさしい解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

分光連星とは？初心者にもわかる入門解説

分光連星とは星の二重星の一種で、二つの星が互いに周り合う軌道を持ちながら、私たちの目には別々には見えない場合に用いられる言葉です。肉眼や普通の望遠鏡で二つの星を分離して観測できなくても、スペクトルを詳しく観測することで存在が分かります。スペクトルとは星が放つ光を波長ごとに分けたもので、星の組成や温度、速度などを知る手がかりです。

どうやって見つかるのか

分光連星はスペクトルのドップラーシフトを利用して発見されます。星が私たちに近づいたり遠ざかったりすると、その星のスペクトル線が青方偏移や赤方偏移を起こします。二つの星が互いに回ると、主星と従星のスペクトル線は周期的に動き、あるときは近づき、あるときは遠ざかります。この現象を長期間にわたって測定すると、二つの星が同じ公転周期で動いていることが分かります。このドップラーの動きが分光連星を特定する決め手になります。

SB1とSB2とは

分光連星には主に二つの観測型があります。SB1は従星の光は薄く、主星のスペクトル線が周期的に移動するだけです。SB2は二つの星のスペクトル線が互いに分かれて動く様子を直接見ることができます。観測データを読むと、周期や振幅といった情報から二つの星の質量比や距離を推測できます。

なぜ重要なのか

分光連星の研究は、星の質量を測る重要な手がかりになります。質量は星の将来の運命を決める大事な値で、惑星の存在や惑星の形成と関係することもあります。スペクトルの変化を正確に読み解くことで、私たちは遠くの星の運動を地球から知ることができるのです。

実際の観測と限界

観測には長期間のデータが必要です。分光連星はしばしば長い公転周期を持ち、数週間から数十年スケールで変化します。地球の大気や観測機器のノイズも影響しますが、現代の望遠鏡とスペクトログラフはこれらの難しさを克服しています。

表で比べてみよう

<th>特徴

内容
SB1	主星のスペクトル線が周期的に動くが従星のスペクトルは見えにくい
SB2	二つの星のスペクトル線が分離して動く様子が観測できる
視覚連星	肉眼や望遠鏡で二つの星を分離して観測できる

まとめとして、分光連星は宇宙の二つの星がどうやって結びついているのかを教えてくれる貴重な手がかりです。観測を続けることで、星の質量や軌道年齢などの情報を解き明かし、宇宙の仕組みを理解する助けになります。

分光連星の同意語

分光連星: スペクトルのドップラー効果による周期的な赤方偏移・青方偏移を観測して、実際には二重星や多重星であることが分かる天体系を指す。見かけは1つの星に見えることが多い。
スペクトル連星: 分光連星と同義で、スペクトル観測を通じて連星性が判明する星の組を表す別表現。
分光二重星: 分光法で二重性が確認される星の組。分光連星の別表現として用いられる。
スペクトル二重星: スペクトル観測により二重性が検出される星の系を指す表現。
分光連星系: 分光連星を含む星の系全体を指す言い方。連星系という語を用いて表す場合の別表現。
分光法連星: 分光法（スペクトル解析）を用いて連星であることを検出する星の集合を指す表現。

分光連星の対義語・反対語

単星: 分光連星の対義語として分かりやすい表現。二つ以上の星が結びつかず、単独の恒星だけから成る状態を指す。観測上は星一つとして扱われ、二重性は認められません。
孤立星: 周囲に重力的に結ばれた仲間の星が見られず、単独で存在している恒星。分光連星の対義概念として、孤立した星を指す言い換えとして使われることがあります。
非連星: 二重星ではない星、すなわち単独の恒星を意味します。分光連星の反対語として使われることがあり、厳密には『非二重星』的なニュアンス。
視覚連星: 二つの星を視覚的に分離して観測できる連星。分光連星とは検出手法が異なる対比語として挙げられます。
非分光連星: 分光法で検出される分光連星以外の連星。すなわち、分光連星ではない連星という意味合いで使われることがあります。

分光連星の共起語

連星: 二つ以上の星が重力で結ばれ、互いに回り合う天体の系。
二重星: 星が対を成している天体の組み合わせ。肉眼で見えるかどうかは別問題。
SB1: スペクトル観測で片方の星のスペクトル線のみが動くように観測される分光連星の分類。
SB2: 両方の星のスペクトル線が観測データに現れ、両方の星の動きを追える分類。
SB3: 三重連星系の分光観測で、三つのスペクトル成分が観測されるケース。
スペクトル線: 恒星の光の中で現れる特徴的な波長の線。星の種類や温度を示す手がかりになる。
吸収線: 星の大気が特定の波長の光を吸収して生じる線。典型的には暗い吸収線として現れる。
発光線: 星の大気や周囲のガスが光を放つ波長の線。
スペクトログラフ: スペクトルを作成して表示する観測機器または装置のこと。
分光計: 光を波長ごとに分解して測定する観測機器。
ドップラー法: ドップラー効果を利用して星の運動（径向速度）を測定する方法。
ドップラー効果: 物体の動きにより波長が伸び縮みする現象。
ドップラーシフト: スペクトル線の波長が赤方偏移・青方偏移する現象。
径向速度: 地球から見た星の前後方向の速度。公転運動の手掛かりになる。
径向速度曲線: 径向速度の時間変化を表すグラフ。軌道の情報を読み取れる。
公転周期: 星同士が一周するのに要する時間。
楕円軌道: 星が回る軌道の形の一つで、円ではなく楕円をとる場合。
軌道要素: 公転の形と向きを決めるパラメータの集合（周期、半長軸、離心率など）。
半長軸: 楕円軌道の長軸の半分の長さ。公転のスケールを決める値。
離心率: 軌道の楕円度を表す指標。0は円、1に近いほど細長い楕円。
質量関数: 観測データから導かれる、連星の質量の下限を表す式。
質量比: 二つの星の質量の比率。
光度比: 二つの星の光の強さの比。SB2の場合に特に重要。
主星: 連星系の中で光度が最も強い星。
伴星: 連星系のもう一方の星。
ケプラーの法則: 天体の運動を説明する基本法則。公転周期と距離の関係などを定める。
分光分解能: 分光計が波長をどれだけ細かく分けられるかの能力。
高分解能分光: 高い分解能でスペクトルを観測する方法。
スペクトルの混合: 二つ以上の星のスペクトルが重なって一つの観測スペクトルになる現象。
観測: 実際に天体を観測してデータを取得する行為。
質量関係: 観測データと理論から得られる質量の関係。

分光連星の関連用語

分光連星: スペクトル観測を基に存在を判定する星の二重系。二重星のスペクトル線の動きから軌道情報を推定します。
単線分光連星 (SB1): スペクトルには主星の線しか強く現れず、伴星の光がほとんど観測されない分光連星のタイプ。
双線分光連星 (SB2): スペクトルに両星のスペクトル線が分離して見える分光連星のタイプ。
観測的連星: 分光連星を含む、観測データから連星かどうかを判断する系の総称。
物理的連星: 重力で結ばれた実際の二つの星から成る系。
光学連星: 見かけ上、視線方向に並んで見えるが必ずしも重力的に結ばれていない星の組。
ドップラー分光: 星のスペクトル線の波長の変化を測定して運動を解析する方法。
ドップラー効果: 運動により波長が変化する現象（赤方偏移・青方偏移）。
視線速度 (RV): 地球から見た星の線方向の速度。分光観測で測定される指標。
RV曲線: 視線速度の時間変化をグラフ化した曲線。軌道要素を決定する基礎データ。
K1: SB1 における主星の視線速度振幅。
K2: SB2 における伴星の視線速度振幅。
質量関数 f(M): RV曲線から得られる、系の質量の組み合わせに関する指標。f(M) = (M2^3 sin^3 i) / (M1+M2)^2 の形。
質量比 q: 伴星の質量比 M2/M1。SB2 では直接推定されることが多い。
公転周期 P: 二つの星が一周する時間。単位は日・年など。
軌道長半径 a: 相対軌道の長半径。単位は天文単位 AU など。
離心率 e: 軌道の離心の程度。0 は円軌道、0
傾斜角 i: 軌道平面と視線方向の間の角度。i が 90°に近いと観測変動が最大。
近点角 ω: 軌道の最近点の位置を決める角度。
a1 sin i, a2 sin i: 各星の視線方向における半長軸。sin i が影響する観測量。
スペクトルの二重化: 観測スペクトルに二重のスペクトル線が現れる現象。
複合スペクトル: 二重星のスペクトルが混ざり合った総合スペクトル。
スペクトル分離/分離法 (spectral disentangling): 複数星のスペクトルを分離して個々のスペクトルを取り出す手法。
高分解能分光: 高い分解能でスペクトル線を観測する観測法。
光度比 L2/L1: 二星の光度の比。SB2 で特に重要。
光度曲線: 時間とともに天体の明るさがどう変化するかを示すグラフ。食分などの現象で使われる。
三重星系の一部: 分光連星が三重星系を構成しているケース。長期のRV変化や複数の周期成分が現れることがある。
スペクトル分解能: スペクトルの細かな線を分離できる能力。観測機器の分解能に依存します。