北極星に起こる奇妙な異変！説明はついている？

北極星ほど有名な星を見つけるのは、きっと難しいのではないでしょうか。 北極星は、天文学に疎い人たちでさえその名を聞いたことのある、数少ない星のひとつだと言えるでしょう。 皆さん、こんにちは！ しかし、この最も有名でよく研究されている恒星は、時として私たちを驚かせることがあります。 北極星に一体どんな異変が起こったのでしょう？ 皆さん、こちらはトップランキングです。 これを見れば、すべて分かりますよ。 それでは始めます！ 北の恒星 北半球にお住まいの方なら、北極星を見つけるのはそう難しくないはずです。 おおぐま座の有名な「ひしゃく」を探して、「持ち手」の反対側の「壁」から上に向かって頭の中で線を引くだけでよいのです。 その線は、「壁」の５倍ほどの長さになります。 引いた線の終点にあるのが北極星です。 北極星の方角は北の方角とほぼ一致し、地平線からの高さは、皆さんがいる場所の緯度と同じです。 すごく便利ですよね。 北半球で活動した、中世のあらゆる民族の船乗りも、きっとそう思っていたことでしょう。 実は、地軸の歳差運動により、北極星が本当に「極星」になったのは12世紀初頭のことです。 ただ、それ以前からこの星のことは知られていて、位置を把握するための目印として利用されていました。 北極星は、またの名をこぐま座アルファ星といいます。 地球からこの星までの距離はおよそ447光年で、スペクトル型はF7Ibです。 北極星は私たちの太陽と同じ黄色星ですが、太陽より大きく、熱く、2000倍の明るさをもつ星です。 かなり若い恒星で、その年齢は科学者たちによって6500万年未満だと推定されています。 仮に恐竜に知性があって、海を泳ぐことができたとしても、北極星で位置を把握することはできなかったでしょう。 当時、この星はまだ存在していなかったからです！ 実は、北極星はひとつの星ではありません。 科学者たちが20世紀後半に証明したように、この星は重力で結びついた３つの恒星からなる星系です。 先ほどお話しした、大昔から知られる黄色超巨星は、この星系の中で最も明るく目立つ星にすぎません。 天文学者たちは、この星を「ポラリスA」と呼んでいます。 ポラリスAから2400auというそれなりに離れた場所に、ポラリスAを中心に回る「ポラリスＢ」という星があります。 その質量は「姉」であるポラリスAと比べてはるかに小さいのですが、重さは太陽のほぼ1.5倍というかなり大質量の星です。 ポラリスBは、地球から観測が可能なかなり明るい恒星で、主星の周りを10万年かけて一周しています。 星系の第３のメンバーであるポラリスP（ポラリスAb）は、ポラリスAから18.5auという非常に近い距離にあります。 これは、太陽から天王星までの距離に相当します。 ポラリスPの公転周期は30年です。 「メイン」の星であるポラリスＡは非常に明るく、ポラリスPはその光に紛れてしまうため、この伴星を観測するのは非常に困難です。 有名な「ハッブル望遠鏡」の力を借りて、ようやくまともな写真を撮ることができたのです。 変光星 北極星は非常に明るく、位置を把握するための便利な目印となります。 このことは古代でも周知の事実でした。 しかし、その輝きが時とともに変化していることに科学者たちが気づいたのは、1852年のことであり、実際に確認されたのはさらに後の1911年のことです。 変光星にはいくつかの種類があります。 北極星は、ケフェウス座アルファ星にちなんで名付けられた、セファイド変光星に分類されます。 このタイプの星は、正確なリズムで輝きを変化させます。 こうした変化は、観測と予測がしやすいことから、セファイド変光星は、天文学では標準光源としてよく利用されています。 つまり、セファイド変光星までの距離と現時点での明るさが分かれば、パラメータを特殊な公式に代入することで、他の恒星までの距離を計算することができるのです。 一般的に、セファイド変光星の変光周期は長くはありません。 このことは、北極星にも当てはまります。 北極星の変光周期は４日弱です。 しかし、私たちの北の目印である北極星は、どうやらそれとは別の、通常とは異なるはるかに奇妙なリズムに従っているようなのです。 典型的なセファイド変光星のほとんどは、明るさの変動の振幅が変化することはありません。 一方、北極星では全く逆のことが起こっているのです。 20世紀初頭、この星が変光星であることが証明されたとき、明るさの変動は８パーセント程度だとされていました。 しかし、90年代になると、原因不明の理由により、振幅が小さくなり始め、2000年代はじめには明るさの変動が２パーセント以下になりました。 ただ、この「歴史的最小値」のあと、北極星の変光の幅は再び増加し始めたのです。 変光の振幅の増加は、2015年まで続きました。 そして現在、振幅は再び減少しています。 なお、光度変化の振幅が小さいこと自体が、すでに異常であることに注意すべきです。 他のセファイド変光星の場合、光度の変化はもっと広い範囲で起こっています。 ただ、振幅の急速な「減少」とその後の回復は、通常ではまったく考えられないことです。 それに、北極星の「全体としての」明るさも増加の一途をたどっています。 調査によると、プトレマイオスの時代と比べ、北極星の明るさは少なくとも2.5倍に増加しているのです！ 星の進化の過程で光度の変化が起こるのは、ごく正常なことです。 とはいえ、2000年という年月は、恒星の基準からすれば、ほんのわずかな時間にすぎません。 最も寿命の短い恒星でさえ、少なくとも数百万年の寿命があります。 北極星は、想像を絶するスピードで燃焼しながら、恒星の一生に関する私たちのイメージに挑み続けています。 一般的に、恒星の光度は、恒星内部の「燃料」のストックが枯渇する度合いに応じて生じる、複雑なプロセスによって変化します。 やはり、どの星も一種の「核融合炉」なのです。 恒星の明るさが増しているということは、その星がまだとても若く、「全盛期のパワーに達する」ところであることを意味するか、それとは逆に、膨張して最後の使用可能な物質をハイペースで燃やし尽くし、一生を終える時が近づいていることを意味します。 では、北極星はまもなく最後の爆発を迎え、私たちの空から姿を消そうとしているのでしょうか？ それとも、科学者たちはこの星に起こっている奇妙な変化について、何か別の説明を見つけているのでしょうか？ すべて伴星のせい？ 北極星の研究に携わった科学者たちは、振幅の奇妙な変化の原因が、おそらくポラリスＰにあるのではないかという結論に達しました。 この伴星は、星系の「主星」にかなり近い位置にあるため、主星の内部で起こるプロセスに明らかな影響を与えています。 このことは、月が地球で潮の満ち引きの原因になっているのと、どことなく似ています。 一方、明るさが徐々に増加していることについては、はるかに複雑な問題です。 現在の北極星はかなり安定しているように見えます。 ベテルギウスのような星とは異なり、刻一刻と超新星になる準備を整えている星のようには思えません。 それに、北極星の質量は、そうした大変動を起こすほど重いとはいえません。 つまり、問題は別のところにあるのです。 それでは、どこに問題があるのでしょう？ もしかすると、北極星の明るさが増加しているのも、はるか遠方にあるポラリスＢも含んだ伴星の影響と何か関係があるのかもしれません。 また、別の説によると、この星系の中心的な恒星は、比較的最近２つの恒星が合体して生まれたものだとも言われています。 こうした大変動が発生するのはきわめて珍しいことですが、それでも時々起こることがあります。 大変動により、合体した２つの星があった場所に、さらに大質量で明るい星がひとつ生まれます。 ただ、その星は安定性に欠けています。 それは、２つの星が合体する過程で星のさまざまな層が混ざりあい、通常では順番に燃えつきていくところを、全てが一度に燃え始めるからです。 理論上、時とともに北極星は「落ち着いてゆく」はずです。 しかし、今のところ、その明るさは増加の一途をたどることでしょう。 とはいえ、これはいずれも理論上の話にすぎません。 北極星の謎に対する本当の答えを見つけるには、私たちはさらに多くの調査を行う必要があるでしょう。 そしてもちろん、科学者たちが北極星の秘密の解明に成功すれば、私たちは必ず皆さんにお伝えしますね！ 今回の話が気に入ったという方は、高評価をクリックし、この動画をお友達とシェアしてくださいね。 よろしくお願いします！ それでは皆さん、さようなら！