フォーマルハウト

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フォーマルハウト
Fomalhaut
フォーマルハウトの画像(ESA/ハッブル宇宙望遠鏡撮影)
フォーマルハウトの画像
(ESA/ハッブル宇宙望遠鏡撮影)
仮符号・別名 みなみのうお座α星[1]
星座 みなみのうお座
視等級 (V) 1.16[1]
分類 A型主系列星
位置
元期:J2000.0[1]
赤経 (RA, α) 22h 57m 39.04625s[1]
赤緯 (Dec, δ) -29° 37′ 20.0533″[1]
赤方偏移 0.000022[1]
視線速度 (Rv) 6.5 km/s[1]
固有運動 (μ) 赤経: 328.95 ミリ秒/年[1]
赤緯: -164.67 ミリ秒/年[1]
年周視差 (π) 129.81 ± 0.47ミリ秒[1]
距離 25.11 ± 0.09光年[注 1]
(7.70 ± 0.03パーセク)[注 1]
絶対等級 (MV) 1.727[注 2]
物理的性質
半径 1.842 ± 0.019 R[2]
質量 1.92 ± 0.02 M[2]
表面重力 4.21 (log g)[3]
自転速度 93 km/s[3]
自転周期 1日[要出典]
スペクトル分類 A4V[1]
光度 16.63 ± 0.48 L[2]
表面温度 8,590 K[2]
色指数 (B-V) +0.09[4]
色指数 (U-B) +0.08[4]
金属量[Fe/H] -0.03[5]
-0.34[6]
年齢 4.4 ± 0.4×108[2]
別名称
別名称
みなみのうお座24番星[1]
CD-30 19370[1]
FK5 867[1], HD 216956[1]
HIP 113368[1], HR 8728[1]
SAO 191524[1]
LTT 9292[1]
■Project ■Template
みなみのうお座α星B[7]
α PsA B
視等級 (V) 6.48[7]
変光星型 りゅう座BY型変光星[7]
分類 K型主系列星[7]
位置
元期:J2000.0[7]
赤経 (RA, α) 22h 56m 24.05327s[7]
赤緯 (Dec, δ) -31° 33′ 56.0351″[7]
赤方偏移 0.000024[7]
視線速度 (Rv) 7.217 km/s[7]
固有運動 (μ) 赤経: 331.11 ミリ秒/[7]
赤緯: -158.98 ミリ秒/年[7]
年周視差 (π) 131.42 ± 0.62 ミリ秒[7]
距離 24.81 ± 0.12光年[注 1]
(7.61 ± 0.04パーセク[注 1]
絶対等級 (MV) 7.08[2]
物理的性質
半径 0.629 ± 0.051 R[8]
質量 0.725 ± 0.036 M[8]
自転速度 2.93 km/s[8]
スペクトル分類 K4V[7]
光度 0.19 L[2]
表面温度 4,711 ± 134 K[8]
年齢 4.4×108[2]
別名称
別名称
みなみのうお座TW星[7]
CD -32 17321[7]
GJ 879[7],
HD 216803[7], HIP 113283[7],
HR 8721[7],
2MASS J22562403-3133559[7],
SAO 214197[7],
TYC 7505-100-1[7]
■Project ■Template
フォーマルハウトC
Fomalhaut C[9]
仮符号・別名 みなみのうお座α星C[9]
星座 みずがめ座
視等級 (V) 12.624[9]
変光星型 不明
分類 赤色矮星
位置
元期:J2000.0[9]
赤経 (RA, α) 22h 48m 04.47s[9]
赤緯 (Dec, δ) -24° 22′ 07.5″[9]
赤方偏移 0.000022[9]
視線速度 (Rv) 6.5 km/s[9]
固有運動 (μ) 赤経: 333.84 ミリ秒/年[9]
赤緯: -177.51 ミリ秒/年[9]
物理的性質
スペクトル分類 M4.0Ve[9]
色指数 (B-V) 1.683[10]
別名称
別名称
LP 876-10[9],
2MASS J22480446-2422075[9],
GSC 06964-01226[9]
■Project ■Template

フォーマルハウト(英語: Fomalhaut)、またはみなみのうお座α星(α PsA)は、みなみのうお座にある恒星で、全天に21個ある1等星の1つである。

概要[編集]

北半球で夜空を眺めると、空高くに夏の星座の名残として、夏の大三角を構成するベガデネブアルタイルの3つの1等星があるものの、南の空低くには明るい星が少なく、フォーマルハウトだけがポツンと光っているようにも見える。ここから、日本では、フォーマルハウトは、「秋の一つ星」や「南の一つ星」と呼ばれる。日本より緯度が高いヨーロッパ北部では、フォーマルハウトが南の地平線低く見えるため、日本におけるカノープスのように、南国への憧れを誘う星とされている。

紀元前2500年頃から、ペルシアでは、フォーマルハウトは、アンタレスアルデバランレグルスと並んで、ロイヤル・スター(王家の星)の1つとされてきた。

特徴[編集]

地球からは、比較的近距離にある恒星である。

位置天文衛星ヒッパルコス衛星の観測によると約25光年離れた位置にある、安定したA型主系列星である[11]。フォーマルハウトはベガなどのように過剰な赤外線が放出されている事が確認される事から、周辺に塵円盤の存在が確認されている[12]。フォーマルハウトには、K型主系列星みなみのうお座TW星(フォーマルハウトB)赤色矮星LP 876-10(フォーマルハウトC)と呼ばれる、2つの伴星を持っている[13]

主星のフォーマルハウトAには太陽系外惑星フォーマルハウトbが発見されており、この惑星は可視光による太陽系外惑星の直接観測としては史上初の惑星として知られている。後にDagonという名前が付与された。その画像は2008年11月に科学雑誌サイエンスにて発表された[14]。フォーマルハウトは全天21の1等星の中では、ポルックスケンタウルス座α星(存在しない可能性有り)とともに惑星を持つとされる3つの恒星の内のひとつである。

各部の名称[編集]

バイエル符号における名称はα Piscis Austrini(略称はα PsA)。フラムスティード番号における名称は「みなみのうお座24番星」[1]である。1725年ジョン・フラムスティードは、この星を「みずがめ座79番星」として観測した。しかし、現在のみなみのうお座に属している事は、ヨハン・バイエルの近代的な決定を反映している[15]。先述の通り、フォーマルハウトは、3つの恒星から成るが、規則では、これらをまとめて「フォーマルハウト」と呼ぶ事が多いが、主星のAのみをフォーマルハウト、Bを「みなみのうお座TW星」、Cを「LP 876-10」と呼ぶ事もある[16]。惑星は「フォーマルハウトb」と命名されている。

みなみのうお座フォーマルハウトという名前は、アラビア語のファム・アル・フート(فم الحوت; fam al-ħūt)に由来する。これは「大魚の口」という意味である[17][18]。その名の通り、フォーマルハウトは、みなみのうお座の口にあたる場所に位置している。2015年12月15日、国際天文学連合は、Fomalhautをみなみのうお座α星Aの固有名として正式に承認した[19]

2014年7月に国際天文学連合は、特定の太陽系外惑星に付与される固有名の一般公募を開始した[20]。それでフォーマルハウトbも対象となった。2015年12月、フォーマルハウトbの固有名を「Dagon」とする事が決定された[21]

Dagonという名称はアメリカ合衆国セントクラウドにあるセントクラウド大学プラネタリウムから提案されたもので[22]、名称の由来となったダゴンは、半人半魚で表される事が多い、古代パレスチナのペリシテ人が信仰していた神である[23]

英語では、hが発音されず、フォーマロウや、フォーマロウトと読まれることもある。中国では、「北落師門」と呼ばれる。「北落」は「北の垣根」、「師門」は「軍隊の門」の意味である。これは、中国の星座では、夏と秋の星座が「北方」とされたからである。長安の城の北門は、これにちなんで「北落門」と呼ばれた。

フォーマルハウトA[編集]

アルマ望遠鏡で撮影された、フォーマルハウトAを取り巻く塵円盤[24]

観測[編集]

フォーマルハウトの赤緯は、天の赤道よりも南側の-29.4°であり、南半球でよく観測される。しかし、同緯度にあるみなみじゅうじ座α星ケンタウルス座α星カノープスと比べるとsoutherly declination[訳語疑問点]が小さい。そのため、北半球の大部分でも観測が可能である。その偏角はシリウスよりも大きく、アンタレスと同等である。北緯40度付近の地点では、地平線から約20度高い位置で、約8時間に渡って観測出来る。イギリスでは、フォーマルハウトは地平線に非常に近いため、視等級が2.2等よりも明るくなる事はない。アラスカ北欧では、地平線より上に昇る事はない[25]。フォーマルハウトから北へ延長線を引くと、ペガススの大四辺形の右側の辺に到達する[26]

特性[編集]

フォーマルハウトAは若い恒星で寿命は1億年から3億年であるとされていた[27][28]。しかし、2012年の研究では、フォーマルハウトの年齢は4億4000万 ± 4000万年とされた[2]。表面温度は約8,590K(約8320)で、質量は太陽の約1.92倍、半径は太陽の約1.84倍、光度は約16.6倍である[2]

フォーマルハウトは、金属量が太陽と比べてわずかに少ない。1997年分光観測では、鉄の含有量は、太陽の約93%とされた[5][注 3]。ただし、金属量が第1伴星のフォーマルハウトBと同じだという仮定を考慮すると、金属量は太陽の約78%と推定された。これ以降、フォーマルハウトAとフォーマルハウトBは物理的な面でも、連星だと主張されている[2][29]2004年に、恒星の進化モデルと照らし合わせたところ、金属量は太陽の79%と見積もられた[3]。最終的に2008年には、金属量はさらに少ない、太陽の約46%まで落ち込んだ[6]

フォーマルハウトは、カストル運動星団(Castor Moving Group)に属する16個の恒星の一つとされている。この運動星団には他に、カストルベガが属しており、この運動星団に属している恒星は、どれも年齢が2 ± 1億年とされる[27]。これは、これらの恒星が、同じ場所で同時期に誕生した事を示す。

惑星系と塵円盤[編集]

フォーマルハウトAの周りの塵円盤
塵円盤におけるフォーマルハウトbの位置と画像。ハッブル宇宙望遠鏡より、2013年1月8日撮影。
(提供: NASA)

フォーマルハウトAはいくつかのの円盤に囲まれている。

最も内側の塵円盤は、フォーマルハウトAから0.1auの距離にあり、大きさ10-300nmの、炭素から構成された小さな粒子から成る。次に外側にある塵円盤は0.4-1auの距離に広がっており、比較的、大きな粒子から出来ている。

最も外側の塵円盤はフォーマルハウトAから約133auの距離に広がっている。この塵円盤はドーナツ状になっており、地球からの軌道傾斜角は約24度である[30][31]。塵円盤は約25auに渡って広がっている。この塵円盤の中心は、フォーマルハウトAから約15au(約20億km)離れた位置にある[32]。この塵円盤は、「フォーマルハウトAのカイパーベルト」と表現される事がある。この塵円盤は原始惑星系円盤が残ったものとされている[33]。この円盤は、相当量の赤外線放射している。

さらにこの塵円盤の分布の解析から、1998年には惑星の存在が推測され、フォーマルハウトbと仮称された。そして2008年11月13日ハッブル宇宙望遠鏡によって2004年及び2006年に撮影された画像を比較・分析した結果、実際に外側の塵円盤の中を公転している太陽系外惑星、フォーマルハウトbを発見した。フォーマルハウトbは「可視光による太陽系外惑星の直接観測としては史上初めての惑星」である[34]。なお、先述のとおり、塵の円盤の中心はフォーマルハウトから外れたところにあるが、これはフォーマルハウトbがやや楕円になった軌道で公転しているためと考えられている[35]。フォーマルハウトbの質量は海王星質量以上、木星の3倍以下である[36]。半径110au(170億km)の軌道を870年かけて公転しているとみられている。また、惑星の光度がフォーマルハウトからの距離の割りに明るい為、土星のようなによって増光している可能性がある。また、塵円盤の構造上、さらに別の未発見の惑星が存在する可能性が残されている[37]

しかしその後、MMT望遠鏡スピッツァー宇宙望遠鏡による赤外線の観測では、フォーマルハウトbは発見されず、フォーマルハウトbの存在を懐疑的に見る意見もあった[38]。惑星に見える点は、小惑星や彗星の衝突によって発生した「塵の雲」という指摘が成された[39][40]。2012年には、異なる2つの研究チームが共に、フォーマルハウトbは存在しないという結論を導き出した。両チームはフォーマルハウトbは、微惑星が衝突して出来た惑星ではなく、地球質量程度の天体の破片が集合しているものとした[41][42]

その後、2012年のアルマ望遠鏡の観測により、塵の円盤の詳細な画像が得られ、塵の円盤の幅は16au、厚さは2.3auであることが分かり、これまでよりも細くて薄い環であることが分かった。また、塵の環のコンピューターシミュレーションにより、環のすぐ内側と外側に、火星質量より大きく、地球質量の3倍以下の地球型惑星が「羊飼い惑星」として重力的に環をまとめていると仮定された[38][43]

2013年1月には、ハッブル宇宙望遠鏡が撮影したデブリ円盤の写真から、氷や塵、岩などからなるデブリの存在するエリアがこれまで考えられてきたよりも広く、恒星から220億~320億キロの範囲に及んでいることがわかった[44]。この写真を元にフォーマルハウトbの軌道が算出され、2000年周期の楕円軌道を持ち、これまで考えられていたよりも3分の1という近い距離までフォーマルハウトに近づくとされた。また、デブリ領域に含まれる岩や氷を突き抜けて進む可能性も示唆されている[44][45]

フォーマルアウトAから4 - 10 au離れた距離に、別の惑星があると仮定すると、その質量は木星質量の20倍未満でないといけない。2.5auより外側だと30木星質量以下でないといけない[46]

フォーマルハウトAの惑星[12][47]
名称
(恒星に近い順)
質量 軌道長半径
天文単位
公転周期
()
軌道離心率 軌道傾斜角 半径
Inner hot disk[訳語疑問点] 0.08—0.11 AU
Outer hot disk[訳語疑問点] 0.21 or 0.88—0.62 or 1.08 AU
10au小惑星帯 8—12 AU
小惑星帯間塵円盤 35—133 AU
b (Dagon) 0.054 - 3 MJ 177 ± 68 ~872 0.8 ± 0.1 ~50°
塵円盤 133—158 AU
Main belt outer halo[訳語疑問点] 158—209 AU

フォーマルハウトB(みなみのうお座TW星)[編集]

フォーマルハウトBはフォーマルハウトAから0.28パーセク(0.91光年)離れた位置にある、スペクトル型K4Vの恒星である。固有運動は、フォーマルハウトAとほぼ一致する。Aとも年齢が非常に近いため、物理的にもAとは連星であると主張されている[2]

フォーマルハウトBは先述の通り、りゅう座BY型変光星として知られるフレア星で「みなみのうお座TW星」という名称もある。視等級は10.3日間で6.44等から6.49等の間で変光する。フレア星は、太陽よりもはるかに小さい赤色矮星である場合が多いが、フォーマルハウトBはその中でも、比較的、大きい恒星である。

フォーマルハウトC(LP 876-10)[編集]

フォーマルハウトCはフォーマルハウトの第2伴星である。2013年10月、 Eric Mamajekらの研究チームは解析ソフトRECONSを用いた結果、以前から「LP 876-10」という名称で知られていた赤色矮星がフォーマルハウトと距離、視線速度、色指数が一致する事が判明した[13]。LP 876-10という名称は1979年ウィレム・ヤコブ・ルイテンが固有運動と視線速度の観測で、地球近傍の恒星をまとめた、NLTTカタログにおける名称である。フォーマルハウトCはスペクトル型M4Veの赤色矮星である。フォーマルハウトA/Bからは約5.7度離れて観測出来る。フォーマルハウトCはAとBとは異なり、隣接するみずがめ座に属している。現在のフォーマルハウトAとの分離距離は約0.77パーセク(約2.5光年)、Bとは0.987パーセク(3.2光年)である。これはフォーマルハウト系の重力圏の限界距離である1.9パーセク(6.2光年)内に収まっている[13]。この恒星自体は、フォーマルハウトの連星として「WSI 138」という名称でワシントン重星カタログに登録されているが、フォーマルハウトCのスペクトルに関するデータを解析した研究結果では、フォーマルハウトCのスペクトルにフォーマルハウト系の兆候は見られなかったと発表した[13]。同年12月には、Keddeyらの研究チームがハーシェル宇宙望遠鏡を用いて観測を行ったところ、周囲に塵円盤が存在する事が確認された。連星内で、複数の恒星が塵円盤を持っている事は非常に稀である[48]

フォーマルハウトCの惑星[48]
名称
(恒星に近い順)
質量 軌道長半径
天文単位
公転周期
()
軌道離心率 軌道傾斜角 半径
塵円盤 ~10—<40 AU

語源と文化的意義[編集]

フォーマルハウトは紀元前2500年頃から、漢民族アラブ人ペルシア人などの、北半球を始めとする文化の中で、様々な名称で認識されてきた[49]ペルシアでは、また、ギリシャにあるエレシウスでは、ギリシア神話に登場する女神、デーメーテールの姿として崇拝されていた[50]

  • ペルシア人はフォーマルハウトを「ロイヤルスター(王家の星)」の一つとして、Hastorangと呼んだ[18]
  • ラテン語では、「南魚の口」を意味する、ōs piscis merīdiāniōs piscis merīdionālisōs piscis notiなどの名称が使われた[18]
  • Difda al Auwelという名前は、アラビア語で「最初の蛙」を意味するالضفدع الأول aḍ-ḍifdiˤ al-’awwalに由来している[18]。ちなみに2匹目の蛙はくじら座β星を指す。
  • 中国では、「北落師門」と呼ばれる。「北落」は「北の垣根」、「師門」は「軍隊の門」の意味である。これは、中国の星座では、夏と秋の星座が「北方」とされたからである。長安の城の北門は、これにちなんで「北落門」と呼ばれた[18][51]
  • オーストラリア南部にの先住民族アボリジニの間ではBuunjillと呼ばれていた[52]。一方、オーストラリア北部のノーザンテリトリーに居住していたWardaman peopleの間では、「白いオウム」を意味する’’Menggenと呼ばれていた。

脚注[編集]

注釈[編集]

  1. ^ a b c d パーセクは1 ÷ 年周視差(秒)より計算(誤差も同様)、光年はパーセク×3.26より計算。各有効桁小数第2位
  2. ^ 視等級 + 5 + 5×log(年周視差(秒))より計算。有効桁小数第3位
  3. ^ Calculation of metallicity: if m = [Fe/H], then the ratio of iron to hydrogen for Fomalhaut divided by the ratio of iron to hydrogen for the Sun is given by 10m.

出典[編集]

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関連項目[編集]

外部リンク[編集]