2020年は、新型コロナウイルスの1年となりそうである。明るいニュースが少ない中、あえて壮大な宇宙に目を向けてみよう。野辺山宇宙電波観測所長の立松健一氏が、星の一生と人類誕生の意外な関係についてわかりやすく解説する。（JBpress）
【図】星の一生を表したHR図の概念図。赤色巨星は非常に大きくて図に収められないので、かなり小さめに描いてある
■ 我々の体を構成する元素はどこから来たのか
我々の体は、骨、筋肉、脂肪、血液などでできています。そのもとは、炭素、酸素、窒素、カルシウムといった元素。このような元素は、実は宇宙に最初からあったわけでなくお星さまの中でできたって知っていますか？
今から138億年前、ビッグバンという大爆発で宇宙が誕生しました。この時に宇宙にあった元素は、水素とヘリウムです。我々の体を構成する元素の炭素、酸素、窒素、カルシウムなどはありませんでした。これらは、太陽の仲間である恒星、すなわちお星さまの中で生成されたのです。
ご存じのように、我々の太陽は、核融合反応で光っています。水素がヘリウムに変化する反応です。人間と同じように、恒星にも赤ちゃんの時期、子供の時期、現役世代の大人の時期、老人の時期があります。この現役世代の星のことを「主系列星」と言います。
図1に、天文学で重要な図を載せました。発見者の2人の名を連ねてヘルツスプルング・ラッセル図とも呼びますが、頭文字でHR図とよく呼びますので、この略称で呼びましょう。
現役世代の「主系列星」はきれいに左上から右下に並んでいます。横軸は星の色で、縦軸は星の明るさです。電球と同じで、星も距離が遠くなると距離の自乗で暗く見えますが、ここでは、同じ距離から見たとした「固有の明るさ」で描いてあります。
日本でも、定年が60歳から65歳の延長しつつあり、人生における現役世代の（時間的）割合が高くなっていますが、星の場合にはおおむね9割が主系列星の時代です。
では、赤ちゃん時代、少年時代と老人時代はどこになるかというと、この主系列星の線の上側になります。星の赤ちゃんは、大量の塵（ちり）にまとわれていて可視光（目でみえる光）ではよく見えませんが、赤外線や電波で観測することができます。星の少年時代と老人は主系列星の上に存在することになります。
今年の初めに、皆さんよくご存じのオリオン座の左上の赤い星「ベテルギウス」が急に暗くなって、もうすぐ爆発するのでは、というニュースが駆け回ったのを覚えておられるかもしれません。半月に匹敵する明るい星になるのではと、興奮した方もいらっしゃるでしょう。「ベテルギウス」は代表的な老人の星、「赤色巨星」です。図1のHR図では右上にある天体です。現役世代の星は核融合反応が安定していて明るさが変化しませんが、老人の星は不安定で、星の明るさが変化します。その変化の周期は概ね100日から3年程度になります。「べテルギウス」は現在では明るさを回復しています。
ちなみに、「べテルギウス」は地球から約700光年離れており、仮に、すでに爆発していても私たちが観られるのは、爆発から700年後という話になりますが。その時には月くらいの明るさになるかもしれません。
とにかくべテルギウスは老人の星なのです。生まれてきた恒星（太陽のような自ら光輝く星）はやがて年老いて、太陽の約8倍以上の重さの恒星は最後には爆発します。約8倍より小さい場合は、爆発しません。この爆発のことを「超新星」と呼びます。「超新星」というと生まれた星のように聞こえますが、実は、老人の星のうち、重さが太陽の8倍以上の重たい星がその一生の最後に起こす大爆発のことを指します。ベテルギウスは、重さが太陽の12倍なので、最後には爆発するわけです。
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May 13, 2020 at 06:00AM
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