二
宇宙の道・問い 二
星までの距離はどうやって測るの?
いまのことば
星までの距離はどうやって測るの?
近い星は、夏と冬の地球から見た星の方向のちがいを使い、三角形の考え方で測ります。もっと遠い星や銀河は、星の「本当の明るさ」と「見かけの明るさ」をくらべるなどして、距離を推定します。
三角形ではかる(近い星)
川の向こうの建物までの距離を、川を渡らずに測る方法があります。こちら側のはなれた2点から建物の方向を測れば、三角形を正確な縮尺でかけて、そこから距離がわかります。これが三角測量です。
星でも同じことをします。「はなれた2点」は、夏の地球と冬の地球です。地球は半径約1億5000万キロメートルの軌道を回っているので、夏と冬では最大3億キロメートルはなれた場所から星の方向を測れます。このとき測る角度を年周視差といい、角度が小さいほど星は遠くにあります。太陽系から100光年くらいまでの星に使える方法です。
明るさでくらべる(遠い星や銀河)
もっと遠い星では、星の本当の明るさと色の関係を使います。同じ色の星は本当の明るさも同じだと考えると、見かけが暗い星ほど遠くにあるとわかります。明るさは、距離の2乗に反比例して暗くなります。
ほかの銀河までの距離には、規則正しくふくらんだり縮んだりして明るさを変える脈動変光星や、銀河1個分ほどの明るさで輝く超新星が使われます。何十億光年も遠い銀河は、宇宙が広がっているために遠ざかる、その速さから距離を推定します。
考えてみよう
- 問一校庭で、はなれた2か所から同じ木を見てみましょう。木の後ろに見えるものは、どう変わりますか。
- 問二懐中電灯を近くに置いたときと遠くに置いたときで、明るさの感じ方をくらべてみましょう。
- 問三1光年は約9兆キロメートルです。100光年は何キロメートルになるか、計算してみましょう。
答えはひとつではありません。おうちの人と話しながら考えるのも、よい学び方です。
豆知識——太陽は、地球からはマイナス27等級という、とても明るい星に見えます。でも、32.6光年はなれた場所に置いたとすると5等級になり、夜空ではあまり目立たない暗い星になります。
この記事について
三角測量と年周視差、夏と冬の地球が最大3億キロメートルはなれていること、明るさ・脈動変光星・超新星・遠ざかる速さで距離を推定することは、
国立天文台「星までの距離はどうやって測定するの?」によります。
本文は株式会社士心が作成したものです。