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A型主系列星

恒星の分類

A型主系列星 (Aがたしゅけいれつせい、英: A-type main-sequence star) は、スペクトル型がA、光度階級がVの、核で水素の核融合反応を起こしている主系列星である。太陽の1.4倍から2.1倍の質量を持ち、表面温度は 7600 K から 10000 K の間である[1]。

この型に属する恒星は、スペクトル中の強い水素のバルマー系列の吸収線によって区別される[2][3]。主系列星全体のうち、A型主系列星が占める割合は 0.5% に過ぎないと考えられている[4]。アルタイル、シリウスA、ベガ等がこの型に分類される[5][6]。

特性 編集

A型主系列星の典型的な特徴[7]
スペクトル
分類 		質量
(M☉) 		半径
(R☉) 		Mv Teff
(K)
A0V 2.40 1.87 0.7 9727
A2V 2.19 1.78 1.3 8820
A5V 1.86 1.69 2. 7880
A6V 1.8 1.66 2.1 7672
A7V 1.74 1.63 2.3 7483
A8V 1.66 1.6 2.4 7305
A9V 1.62 1.55 2.5 7112
 
シリウスAとシリウスBの連星系の想像図。図中で大きく描かれている方がA型主系列星であるシリウスである。

A型主系列星は対流層を持っておらず、そのために恒星磁場を持っていないと予想される。その結果として、A型主系列星は強い恒星風を駆動することができず、強いX線を放射する機構を持たない[8]。

2019年7月、天文学者らは 1755 km/s というこれまでに検出されたどの恒星よりも高速で運動するA型星 S5-HVS1（英語版） の発見を報告した[9]。この恒星は南天のつる座の方向、地球から29000光年離れた位置にあり、銀河系の中心部にある超大質量ブラックホールいて座A*と重力的に相互作用を起こして弾き出されたものである可能性がある[10][9][11][12][13]。

スペクトル標準星 編集

 
恒星のMK分類

ハロルド・レスター・ジョンソンとウィリアム・ウィルソン・モーガンによる1953年の改定されたスペクトル分類では、A型矮星 (主系列星) のスペクトル標準星として多くの恒星がリストアップされたが[14]、これらの全てが現在までスペクトルの標準星として生き残っているわけではない。MK分類において "anchor points" と "dagger standards" [注 1]として挙げられたA型主系列星、つまり現在までA型星の定義として変わらず用いられ続けている恒星には、ベガ (A0V)、おおぐま座γ星 (A0V)、フォーマルハウト (A3V) がある[15][16]。モーガンとキーナンによる1973年のMK分類についての重要なレビュー論文では、A3VからF2Vまでの間の型には dagger standards としての標準星は挙げられていない[16]。その後1978年に、HD 23886 がA5Vの標準星であることが示唆されている[17]。

Richard Gray と Robert Garrison は、1987年と1989年の2本の論文で、A型矮星のスペクトル分類法についての最も最近の寄与を行った[18][19]。これらの論文では、高速自転するA型星と低速自転するA型星についてのスペクトル標準をリストアップしており、例えば HD 45320 (A1V)、HD 88955（英語版） (A2V)、みずへび座2番星 (A7V)、こじし座21番星（英語版） (A7V)、くじら座44番星 (A9V) が含まれる。

モーガンの論文や Gray と Garrison による論文で挙げられているMK分類の標準星の他に、しし座δ星 (A4V) も標準星として用いられる。なお、A6VとA8Vについては標準星として挙げられたものはない。

惑星系 編集

A型星は典型的には数億歳と若く、また多くは恒星単独での放射に予測されるよりも多くの赤外線波長での放射を行っている。これは赤外超過として知られる現象である。赤外超過は、恒星の周囲にある、惑星が形成されている現場であるデブリ円盤の塵からの放射が担っている[20]。

太陽系外惑星のサーベイ観測では、重い惑星はA型星の周りで一般的に形成されることを示唆されるが、これらの惑星は視線速度法を用いて検出することは難しい。これは、A型主系列星は多くの場合非常に高速で自転しており、スペクトル線の線幅が非常に広くなってしまうため、公転する惑星によって引き起こされるスペクトル線のドップラー効果を測定するのが難しくなってしまうことが原因である[21]。また、恒星のサイズが大きいために惑星が手前を横切った際の減光率も小さくなり、トランジット法でも検出は難しくなるという観測上の困難点が存在する[22]。

しかしこのような重い恒星は進化して低温な赤色巨星となり、この段階では自転はより低速になるため、視線速度法を用いて測定することが可能になる[21]。そのため、かつてA型主系列星であったと考えられる低温な巨星の周りに惑星を探すことで、A型主系列星周りでの惑星形成を理解しようという研究が行われている[21]。2011年初頭の段階では、ポルックスやケフェウス座γ星、りゅう座ι星などの進化したK型巨星の周りに、30個程度の木星型惑星が発見されている。幅広い種類の恒星を対象とした視線速度法を用いた系外惑星サーベイ観測では、太陽の2倍の質量を持った恒星のうち6個に1個は、1個以上の木星サイズの惑星を持っていることが示されている[23]。なお、太陽に類似した恒星の場合は16個に1個の割合である[23]。

 
KELT-9 (左) と KELT-9b (右) の想像図。

上記の通りA型主系列星の周りでトランジット法を用いて系外惑星を検出するのは難しいが、近年では発見報告も存在する。2017年時点では、トランジットをする系外惑星はA型星の周りでは6個のみが発見されていた[24]。また，より高温のB型星周りでは発見報告が存在しなかった[24]。2017年に KELT-9 を公転する惑星 KELT-9b がトランジット法により発見されたが、この主星である KELT-9 のスペクトル型は A0V もしくは B9.5V と、A型主系列星とB型主系列星の境界に位置している[24]。KELT-9b は平衡温度が 4050 K、恒星の放射を受けている昼面の温度は 4600 K とK型主系列星並みの高温となっており、2020年までに発見されている中で最も高温な系外惑星である[24][25]。また主星の KELT-9 は、トランジットする系外惑星を持つことが確認されている恒星としては、最も高温で最も重く、最も光度が大きい恒星である[24]。なお、2020年の時点で平衡温度が2番目に高い系外惑星は WASP-33b（英語版） であり、主星の HD 15082（英語版） はA型主系列星 (A5V) である[25]。2020年の時点では、A型星を公転する系外惑星は20個程度が検出されている (ただし主系列星だけではなく準巨星なども含む)[26]。

その他に、系外惑星、あるいはその候補天体が発見されているA型星の例としては、フォーマルハウト、がか座β星、HD 95086 (惑星は HD 95086 b（英語版）) がある。

主なA型主系列星 編集

名称 スペクトル
分類 		星座 実視
等級 		質量
(M☉) 		半径
(R☉) 		光度
(L☉) 		距離
(光年)
アルタイル A7V わし座 0.76 1.79 1.63-2.03 10.6 16.73
ベガ A0Va こと座 0.026 2.135 2.362 × 2.818[注 2] 40.12 25.04
シリウス A0mA1 Va おおいぬ座 -1.47 2.063 1.711 25.4 8.60 ± 0.04

脚注 編集

注釈 編集

  1. ^ この論文では従来の標準星と改定された新しい標準星を区別するため、後者に "†" (ダガー) を付けており、これを "dagger standards" と呼んでいる。
  2. ^ 高速で自転しているため、極半径と赤道半径で値が大きく異なる。

出典 編集

  1. ^ Habets, G. M. H. J.; Heintze, J. R. W. (November 1981). “Empirical bolometric corrections for the main-sequence”. Astronomy and Astrophysics Supplement 46: 193-237. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1981A&AS...46..193H/abstract 2009年9月21日閲覧。. 、表VIIおよびVIII
  2. ^ “Star Spectral Classification”. Georgia State University. 2020年2月16日閲覧。
  3. ^ An Introduction to Modern Astrophysics. Cambridge University Press. (1996). ISBN 1108422160 
  4. ^ Ledrew, Glenn (2001). “The Real Starry Sky”. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada 95: 32. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2001JRASC..95...32L/abstract. 
  5. ^ “Sirius A”. SIMBAD. 2020年2月16日閲覧。
  6. ^ “Vega”. SIMBAD. 2020年2月16日閲覧。
  7. ^ Adelman, S. J. (2005). “The physical properties of normal A stars”. Proceedings of the International Astronomical Union 2004: 1–11. doi:10.1017/S1743921304004314. 
  8. ^ Schröder, C.; Schmitt, J. H. M. M. (2007-11), “X-ray emission from A-type stars”, Astronomy and Astrophysics 475 (2): 677–684, Bibcode: 2007A&A...475..677S, doi:10.1051/0004-6361:20077429. 
  9. ^ a b Koposov, Sergey E; Boubert, Douglas; Li, Ting S; Erkal, Denis; Da Costa, Gary S; Zucker, Daniel B; Ji, Alexander P; Kuehn, Kyler et al. (2019). “Discovery of a nearby 1700 km/s star ejected from the Milky Way by Sgr A*”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. arXiv:1907.11725. Bibcode: 2020MNRAS.491.2465K. doi:10.1093/mnras/stz3081. ISSN 0035-8711. 
  10. ^ Overbye, Dennis (2019年11月14日). “A Black Hole Threw a Star Out of the Milky Way Galaxy - So long, S5-HVS1, we hardly knew you.”. The New York Times. https://www.nytimes.com/2019/11/14/science/stars-black-hole-milky-way.html 2019年11月18日閲覧。 
  11. ^ Starr, Michelle (2019年7月31日). “Bizarre Star Found Hurtling Out of Our Galaxy Centre Is Fastest of Its Kind Ever Seen”. ScienceAlert.com. https://www.sciencealert.com/our-bossy-black-hole-kicked-out-a-star-and-it-s-shooting-through-the-galaxy-insanely-fast 2019年11月18日閲覧。 
  12. ^ Irving, Michael (2019年11月13日). “Fastest star ever found is being flicked out of the Milky Way”. NewAtlas.com. https://newatlas.com/space/fastest-star-hypervelocity-ejected-milky-way/ 2019年11月18日閲覧。 
  13. ^ Plait, Phil (2019年11月13日). “Our Local Supermassive Black Hole Shot A Star Right Out Of THe Galaxy”. Bad Astronomy. https://www.syfy.com/syfywire/our-local-supermassive-black-hole-shot-a-star-right-out-of-the-galaxy 2019年11月19日閲覧。 
  14. ^ Johnson, H. L.; Morgan, W. W. (1953). “Fundamental stellar photometry for standards of spectral type on the revised system of the Yerkes spectral atlas”. The Astrophysical Journal 117: 313. Bibcode: 1953ApJ...117..313J. doi:10.1086/145697. ISSN 0004-637X. 
  15. ^ “MK Standards Table”. 2020年2月15日閲覧。
  16. ^ a b Morgan, W. W.; Keenan, P. C. (1973). “Spectral Classification”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics 11 (1): 29–50. Bibcode: 1973ARA&A..11...29M. doi:10.1146/annurev.aa.11.090173.000333. ISSN 0066-4146. 
  17. ^ Morgan, W. W; Abt, Helmut A; Tapscott, J. W (1978). “Revised MK Spectral Atlas for stars earlier than the sun”. Williams Bay: Yerkes Observatory. Bibcode: 1978rmsa.book.....M. 
  18. ^ Gray, R. O.; Garrison, R. F. (1987). “The early A type stars - Refined MK classification, confrontation with Stroemgren photometry, and the effects of rotation”. The Astrophysical Journal Supplement Series 65: 581. Bibcode: 1987ApJS...65..581G. doi:10.1086/191237. ISSN 0067-0049. 
  19. ^ Gray, R. O.; Garrison, R. F. (1989). “The late A-type stars - Refined MK classification, confrontation with Stromgren photometry, and the effects of rotation”. The Astrophysical Journal Supplement Series 70: 623. Bibcode: 1989ApJS...70..623G. doi:10.1086/191349. ISSN 0067-0049. 
  20. ^ Song, Inseok et al. (2002). “M-Type Vega-like Stars”. The Astronomical Journal 124 (1): 514–518. arXiv:astro-ph/0204255. Bibcode: 2002AJ....124..514S. doi:10.1086/341164. 
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  26. ^ “A_Star”. Extrasolar Planet's Catalogue. 京都大学. 2017年6月9日閲覧。

関連項目 編集

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