2色図を作る

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2色図を作るには、ある一つの星について2つの色、例えば g-r と u-g を 求めます。それから、X軸に u-g を、Y軸に g-r をとってグラフを描きます。 色を求めた星は、2色図上に点としてプロットできます。いくつかの星に ついて色を求め、同じグラフにプロットしてみましょう。右の画像は、2色 図が例えばどのように見えるかを示したものです。

熱的放射源が2色図の中でどのように見えるかを理解するために、下の熱 的放射曲線を見て下さい。青の曲線は、T = 5730 C の星の曲線です。赤い曲 線はもっと冷たい星、T = 4730 C の星の曲線です。グラフには、それぞれの 星に対して、SDSSの紫外(u)、緑(g)、赤(r)のフィルターによる測定強度が示さ れています。それに対応して縦軸に、U-GとG-Rの量が黒矢印で示してあります。 ただし、実際に2色図に使われるのは強度を等級にした値の差であることに注意して 下さい。

どちらの曲線でも、緑の波長の強度は紫外の波長の強度より大きくなって います。つまり、緑の等級は紫外の等級より小さいのです。星から放 射される光の強度が増せば等級は小さくなるので、このグラフでY軸に沿って 上にあがると等級は小さくなります。従って U-G、つまり紫外と緑の 等級の差はどちらの曲線でも正ですが、T = 4730 C の曲線の方が小さくなっ ています。同じように、G-R も U-G ほどではありませんが、T = 5730 の曲線 でも T = 4730 の曲線でも増加しています。

問題7は上のグラフに描かれた2つの熱的放射源の2色図を作ったらどのよう に見えるか、という質問です。しかし多くの熱的放射源について、2色図を作っ たらどうでしょうか?温度を変えれば熱的放射の曲線が変わります。曲線が変 われば、色が変わります。しかしフィルターはそれぞれの波長に固定されてい るので、一つの色(例えば u-g)が小さくなれば、その次の色(g-r)は大きくな ります。異なった温度の熱的放射源の2色図を描くと、それは直線になります。

u-g/g-r の2色図では、得られる直線は問題7でプロットした2つの点を結 んだ線をのばしたものになります。熱い放射源は左下に、冷たい放射源は右上 にプロットされます。直線の傾きは、使ったフィルターと調べた放射源によっ て決まります。

このように、2色図を作ることで星が熱的放射源であるかどうかを簡単に調 べられます。もし星が前の2つの問題で見たような直線の傾向の一つに沿って いたら、それは熱的放射源です。そしてもし星が直線の傾向に沿っていなかっ たら、それは熱的放射源ではないのです。