H-R図を作る

H-R図を作るためには、たくさんの星を見なければなりません。しかしそれぞれの 星については、ふたつの量を測定するだけでよいのです。つまり、光度と温度です。 直接にはどちらも測定することはできません。しかし、天文学者は、直接観測できる 量から星の光度と温度を求めるいくつかの賢い方法を開発しました。

光度

H-R図を作る上で最も難しい部分は、星の光度を求めることです。右のアニメーション では、サンプルの星の光度をコントロールすることができます。スライダーを右にドラッグ すると、星はより明るくなります。

私たちは星に行くことはできないので、私たちが知ることができるのは地球から見る ことで得られる情報だけになります。しかし地球からでは、星が本当はどれくらい明るいかを知 ることはできません。私たちが知っているのは星がどれくらい明るく見えるかだけです。科学的 には、これでは星の光度を知ることはできない、ということを意味します。私たちはその見かけ の等級しか知ることはできないのです。

同じ光度のふたつの星が異なる距離にあったとすると、異なる見かけの等級を持つで しょう。近くにある星は遠くにある同一光度の星よりも明るく見えるはずです。天文学者は星の 見かけの明るさを見かけの等級という値で測定します。等級のスケールでは、小さな数字がより 明るい天体を表します。（より詳しい情報は 研究課題星の色を見てくださ い）もしふたつの星が同じ光度を持っているなら、私たちに近いほうの星はより明るく見え、よ り小さな見かけの等級を持つでしょう。遠いほうの星はより暗く見え、したがってより大きなみ かけの等級を持つことになります。この研究課題の後の方で、星までの距離の計算の仕方、そし て距離を使って星の光度を求める方法を学びます。

温度

天文学者は星の温度を調べるいくつかの方法を持っています。しかし、最も簡単な方法は 星の色を見ることです。天文学では、星の色は二つの異なるフィルターを通して見たときの等級の 差として定義されています。どの二つのフィルターを使っても変わりません。同じ温度が計算できる はずです。（色から温度を計算する方法を学ぶには、 研究課題星の色を見てください） 伝統的には、天文学者は画像をそれぞれb,v,rの文字で表される青、黄色、そして赤のフィルターを 通して撮影していました。右のアニメーションはフライパンの加熱と冷却をbフィルターとvフィル ターを通してみたときにどのように見えるのかを示したものです。

ある星のb等級からv等級を引いたなら、B-Vと呼ばれる色を得ることができます。B-Vの 値が小さい星は高い温度を持っています。そのため、H-R図を作るためにB-V色指数を用いること ができます。

SDSSは伝統的なb,v,rフィルターを使っていません。その代わりに、紫外線、緑、赤、 それに二つの近赤外線を通す5つのフィルターを使っています。これらの5つのフィルターは u,g,r,i,zで表されます。あなたのH-R図を作るときには、二つとも可視領域である緑(g)と赤(r) のフィルターを使ってください。これらのフィルターで見た星の等級から、G-R色指数を計算する ことができます。