[記事公開日]2016/02/11
[最終更新日]2016/04/11

星の明るさを表す1等星や2等星は「等級」と呼ばれ、琴座のベガ(織姫星)が「0等」で基準

星の明るさは「等級」で表される

星の明るさは、「等級」で表されます。

1等星や2等星というように、星の明るさを表すのに「等級」が使われていることは、よく知られていますが、これは、地球から見た星の明るさになります。

「等級」とは、天体の明るさを表す尺度であり、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等などと表します。

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ります。

等級の値が小さいほど明るい天体であることを示しており、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ます。

そして、星の「等級」の歴史は、古代ギリシャまで遡ります。

恒星の明るさを段階的に分類する方法を始めたのは古代ギリシャの天文学者ヒッパルコス(紀元前190年頃~紀元前125年頃)だと言います。

ヒッパルコスは、夜空の中で最も明るい星たちを1等星とし、晴れた夜空でかろうじて見える暗い星たちを6等星としました。

そして、その間の明るさの星たちを順に2~5等星に分類しました。

この時代は明るさを定量的に計測する手段がなかったため、ヒッパルコスは、目安として最も明るい恒星を1等星とし、かろうじて肉眼で見える暗い星を6等星として、間を分ける形で6段階に分けたようです。

この時点での等級には1.2等などの細かな段階分けは用いられていませんでしたが、その後、プトレマイオスの著書『アルマゲスト』でこの方法が採用されて広く使われることになったようです。

ヒッパルコスの「等級」の決め方は、感覚的なものでしたが、19世紀になると、イギリスの天文学者ノーマン・ボグソンが、しっかりとした定義を考案します。

 

天文学者ポグソンが、星の「等級」を定義

天文学者ポグソンは、1等星の平均的な明るさと、6等星の平均的な明るさの差が約100倍であることが観測によって分かったので、「100倍の明るさの差を5等級の差とする」と定義しました。

定量的に測定した場合、1等星と6等星は明るさの差がおよそ100倍であるという結果から、ポグソンは、「等級」が5等級変化するごとに明るさが100倍になる、すなわち1等級が1001/5 ≒ 2.512倍に相当すると定義したのですが、現代でも「等級」にはこの定義が用いられていると言います。

これにより、それまで整数でしか表されなかった等級が1.2等星や3.5等星などと小数を使って表せることになりました。

また、等級の値に0や負の数も取ることができるようになったと言いますが、例えば、全天で太陽の次に明るい恒星シリウスは-1.47等級になります。

ポグソンの定義では、5等級変化するごとに明るさが100倍になりますので、1等級の差は約2.5倍ということになります。

 

1等級の明るさの差は約2.5倍

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天文学者ポグソンは、「100倍の明るさの差を5等級の差とする」と定義しました。

では、1等級の差は何倍の明るさになるでしょうか?

2.5を5回掛け合わせると、ほぼ100倍になりますので、1等級の明るさの差は約2.5倍ということになります。

通常、2等星は「1.5等以上、2.5等未満」を指し、それ以降も同様になります。

ただし1等星は、1.5等未満の明るい星全てを指すことがあると言います。

なお、過去の彗星の中には、非常に明るい等級になったものもあるようで、1577年の大彗星は、真夜中に影を作るくらい明るかったと言いますから、半月並みの明るさで、マイナス10等程度だったと考えられているようです。

マイナス10等は、1等星の約2万5000倍の明るさになります。

また、琴座の主星ベガが「0等」とされ、これが基準となっています。

 

琴座の主星ベガ(織姫星)が「0等」とされ、これが「等級」の基準となっている

琴座の主星をベガと言いますが、日本では七夕の織姫星として知られています。

琴座の主星ベガ(織姫星)が「0等」とされ、これを基準にして他の星の「等級」が決められました。

琴座の主星ベガ(織姫星)の「0等」というのは、1等より約2.5倍明るいということになります。

 

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