もうさば読みできない?星の正確な年齢の求め方

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【2011年5月30日 CfA Press Release

これまで恒星の年齢は、進化の過程で変化する色と等級に関係した指標を用いて求めることが多かったが、恒星の自転速度からより正確な年齢を求められるかもしれない。


(NGC 6811の写真)

はくちょう座にあるNGC 6811の写真。クリックで拡大(提供:Anthony Ayiomamitis)

(系外惑星のイメージ図)

系外惑星のイメージ図。クリックで拡大(提供:David A. Aguilar)

恒星が多く集まっている星団では、ほとんどの星が同時期に形成されたと考えられており、その色と等級を比較することによって恒星の年齢を求めることができる。しかし星団を形成していない恒星の場合、その年齢を求めることは難しい。そして現在見つかっている惑星を持つ恒星のほとんどは、星団には所属していない。

そこで恒星の年齢を調べるための別の方法として、ハーバード・スミソニアン天体物理センターのMeibom氏は恒星の自転速度に着目した。太陽を含め恒星は自転しており、自転に伴って黒点によるわずかな減光が見られる。このわずかな減光とその周期を観測して恒星の自転速度を求め、その年齢と自転速度に関係がないかどうか調べたのだ。

今回は、年齢が約1億歳とわかっている星団、はくちょう座のNGC 6811に含まれる恒星の自転速度を求めた。その結果、星の質量と自転速度に関連が見られ、その自転周期は1日から11日程度であることがわかった。現在約50億歳と考えられている太陽の自転周期は30日であり、NGC 6811中の若い恒星の自転周期とは明らかに異なる。

今後は、より歳を取った星団について同じように自転速度を求め、年齢と恒星の自転速度、質量にどのような関係があるのかを明らかにしていく予定である。歳を取った恒星の自転速度は遅くなり黒点の数も少なくなるので、観測は難しくなることが予想されるが、もしこの方法で年齢がわかるようになれば系外惑星の形成理論や理解に対して大きなインパクトを与えることができると考えられる。

系外惑星は多数見つかっているが、現在の惑星形成理論によれば惑星は主星とほぼ同時期に形成されたと考えられるので、その恒星が何歳であるのかというのは系外惑星系の進化を考える上でも非常に重要な情報なのである。

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