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Betelgeuse

ベテルギウス

オリオン座のα星で変光星

光度０～１・３等　周期２１２０日

　手持ちの小型デジカメで撮影したベテルギウス。左隣のやや明るい星はオリオン座のμ（ミュー）星。左やや斜め上が北。ベテルギウスはオリオン座を特徴付ける鼓型の星並び、その左上を作る赤い星です。ベテルギウスはオリオン座のα星であり、肉眼で見える星の中では最大級の大きさを誇る星でもあります。ベテルギウスまでの距離は６００光年。その大きさは太陽のおよそ１０００倍。太陽系でいうと木星軌道に匹敵する巨大さです。あまりに大きいので、遠く離れた地球から見てもベテルギウスはその大きさがわかります...

　...と書きましたが、星までの距離を測り、その大きさを測定することは想像以上に難しいことです。ベテルギウスはかなり詳しいことがわかっている星ですが、それでも距離と大きさには不明瞭な部分があります。星までの距離を測るには例えば三角法を用います。地球は太陽を回っている。つまり１年の間に軌道の直径分を動く。このため地球上にいる私たちは季節によって異なる場所からを星を見ることになります。ですから星はほんのわずかですが、季節によって位置がずれて見えます。右目と左目で見ると、近くのものが遠くの背景に対してわずかだけ位置がずれて見えるでしょう。これと同じ原理ですね。そしてこのずれの大きさは距離に比例します。だからずれを測定すれば星までの距離が分かる。ちなみにこの時に使われるが三角関数であり、三角法です。

　しかし星までの距離はあまりに大きい。地球軌道の半径１億５０００万キロという距離をもってしても、ベテルギウスの位置ずれはほんのわずか、角度にして１度の３６００分の１のさらに１０００分の６程度にしかなりません。しかもベテルギウスは地球から見てもその大きさが分かるほど巨大な星です。その見かけの大きさは角度にして１度の３６００分の１のさらに１００分の５。比べれば分かりますが、位置ずれは星の見かけの直径よりも小さいわけですね。これでは、位置ずれの測定がいかにも厳しい。誤差も出るし、観測によって異なる数値が出てくるでしょう。実際、以上述べた数字も[BURNHAM'S CELESTICAL HANDBOOK] 1958-1979 に載っていたもので、文献によっては２倍ぐらい違う数字が出てきます。

　[BURNHAM'S CELESTICAL HANDBOOK] 1958-1979 は文献としては古いものでしょう。しかし２１世紀の今になってもベテルギウスの数値には誤差や異なる数値が与えられ続けています。ですから目安となる古典として引用しましょう。ベテルギウスまでの距離は５２０光年。直径は最大で太陽の９２０倍です。

　さて、１９８９年に打ち上げられたヒッパルコス衛星は三角法を用いて星までの距離を求めるものでした。ヒッパルコス衛星の測定によるとベテルギウスまでの距離は１５７パーセク（５１２光年）、あるいは１９０パーセク（６２０光年）です。衛星を使っても誤差は当然生じますし、測定値も測定によって異なっています（もっと違う数字が出ている場合もある）。それでもベテルギウスまでの距離は以前よりもやや遠くなって６００光年ぐらい。その大きさは太陽の１０００倍ぐらい。木星軌道に匹敵する超巨星である。こう考えればおおむね正しい理解と言えます。

　２０１９年１１月１３日２：４５のベテルギウスとその周辺の星　右側が明るいのはおうし座とおひつじ座の境界線に満月があるから

　ベテルギウスはわずかに光度が変わる変光星で、その周期は２１２０日、およそ５年と１０ヶ月。しかしながら周期はやや不規則です（言い換えるとあまり厳密に周期を覚える必要はありません）。明るい時は０等。暗い時は１等を切って、１・３等ぐらいまで光度が落ちます。周辺の星と比べると、光度が上がった時はこいぬ座のプロキオンよりも明るくなり、光度が落ちるとふたご座のポルックスよりも暗くなるということです。２０１９年１１月１３日の時点ではアルデバランよりもやや明るく、プロキオンよりも暗く、光度はおよそ０・６等でした。

　２０１９年１２月３０日　０：３５のベテルギウス。どうもここしばらく星座を見るとなんとなくベテルギウスが暗い感じ。１２月の前半でポルックスと同じぐらい。しかし、前回の観察から１ヶ月程度しかたっていないのでそんなに速く暗くなるのか？　と怪訝に思っていたけども、やっぱり暗い。アルデバランよりはっきりと暗く、ポルックスと同じだが、やや暗い。ほとんど同じだがやや暗いとは、多分、０・２～３等ぐらい光度が低いということ。つまりベテルギウスの光度は１・３等ぐらい。変光幅から考えるとほぼ極小になっているようです。

　２０２０・０１・０７　さて、以上見たように２０１９年１１月１３日のベテルギウスの光度は０・６等。１２月３０日には１・３等。４７日間の間に０・７等、光度を下げました。実際には、１２月３０日の一週間前から１０日前には１・３等程度に下がっていたので、４０日で０・７等下がったと言って良いでしょう。ちなみに同じ時期にくじら座の変光星ミラは１１月５日の２・８等から１１月２４日の３・５等まで光度を下げています。つまりミラはベテルギウスの半分、２０日で０・７等の減光です。２０１９年のミラ＝＞

　ミラの大きさは太陽の４００倍ほど、ベテルギウスの大きさは太陽の１０００倍。ミラの２倍の大きさを持つベテルギウスがミラの２倍の時間をかけて同じ程度の減光をする。数字だけ見るとよくできた話ですが、太陽の１０００倍の星がわずか１ヶ月でこれだけの光度変化を引き起こす。説明するのは物理的に大変なことでしょう。このように今回のベテルギウスの減光は奇妙に急激なので、２０１９年の年末は”これはベテルギウスが超新星爆発を起こす前触れではないか？”と話題になりました。

　実際のところベテルギウスの長い一生の終わりに、私たちがたまたま居合わせて超新星爆発を目撃する。その確率はずいぶん低いものです。そもそも超新星爆発の直前に星が減光するという理屈もよくわからない（適当に言うと、ネオンフラッシュで星が膨張、温度低下するとか、そういうことなんですかね？）。

　このように超新星爆発の兆候という解釈はない。とはいえ、急な減光を説明する必要があるのは事実です。ミラの場合、その顕著な減光は膨張による温度低下で酸化チタンが形成。この酸化チタンに光が吸収されることで説明されています。ベテルギウスの今回の減光もそういうものでしょうか？　今のところ、これを含めていくつかの可能性が指摘されていますが、証拠に基づいた説明はまだされていません。

　ちなみにベテルギウスの光度は１２月３０日の少し前から１月６日に至るまで同じままに見えるので、減光は現状、底を打っているように思えます。

　２０２０年１月１２日　９：０５　ベテルギウスはγ星ベラトリックス（１・６４等）よりはっきりと明るく、ポルックス（１・１６等）と同じぐらいかやや暗いぐらい（画像はなし）。ベテルギウスの光度は多分、１・３等。時々、ポルックスより明るく見えたので、もしかしたらもう少し光度が高いかも。減光が底を打ったのみならず、感覚的にはむしろ増光に転じたように見えます。しかし正午月齢１６・９の明るい月がふたご座の近くにあったのでポルックスが暗く見えたのかもしれません。反対に天頂近くにあるポルックスに比べてベテルギウスの高さが低いので、ベテルギウスが実際より暗く見えたのかもしれない。要観察継続

　２０２０年１月１６日、眠気が激しく少し横になり暗闇の中で起きた８：３５　見てみると夜空はほぼ快晴で、上り途中のオリオン座は東の空に斜めにかしがり、ベテルギウスとポルックスは同じ高さ。月は下弦の月で、この時間はまだ見えていません。空の透明度も比較的良好。この状態だとポルックスとの明るさ比較がより正確にできるのでは？　そう考えて観察すると

　ポルックス≧ベテルギウス≧おうし座β星≧ベラトリックス

　ポルックス（１・１６）とおうし座β（１・６５）の間なので、ベテルギウスは１・４等。誤差を踏まえればやはり光度は先日と同様、１・３等程度で変わりないようです。ところで、おうし座β星は光度が１・６５　オリオン座のベラトリックスは１・６４。両者はほぼ同じ明るさのはずですが、おうし座β≧ベラトリックに見えたのは何ゆえか？　おうし座βの方が天頂近くにあったので、より明るく見えたということでしょうか？

　その後、お茶を飲みに出かけて、帰りの２３：００、店を出て夜空を見ると、ベテルギウス≒ベラトリック　に見える。あれ？　ベテルギウスが突然暗くなった？？　しかし目が慣れてくるとやはりポルックス≧ベテルギウス≧おうし座β（ただしおうし座β≒ベラトリックス）だったので、ベテルギウスの光度は１・３で良いらしい。暗闇に目が慣れると赤さの感度が上がるとか、そういうことがあるのかもしれません。

　２０２０年１月２１日　２１：３０、寝起きの暗闇になれた目で見たベテルギウスは

　つまり１・５等。先日よりもやや暗い。あるいはポルックスの方がはっきりと明るい。しかし、一週間もしないうちにそんなに光度が変化するとは考えにくいので、これはむしろ、目で見た時の感じ方の誤差かもしれない。

　ベテルギウスの光度は１・５等。下げ止まったと思ったらまた少しだけ暗くなっている感じ。

　以下は２０２０年２月１５日　２１：２７のオリオン座とベテルギウス

　ベテルギスの光度はポルックス 2 > V > 1 ベラトリックス　光度は四捨五入すれば１・５等で前とほとんど変わらないもののやや明るく？

　２０２０年３月８日　１８：４５のベテルギウスはポルックス 1> V > 1 ベラトリックス　光度は１・４等

　２０２０年３月１２日　２１：００のベテルギウスはポルックス 2 > V > 1 ベラトリックス　光度は１・３等

　２０２０年３月１８日　２０：３０のベテルギウスはポルックスとほぼ同じか、やや明るい。あるいはベテルギウスが赤いので光が鈍く感じて暗いようにも見える。同じく赤い星であるおうし座のアルデバランと比較すると

　アルデバランは０・８７　オリオン座のベラトリックスは１・６４なので、ベテルギウスの光度は１・１３等

　２０２０年４月３日　１９：５０のベテルギウスはポルックスよりはっきり明るく、アルデバランと同じぐらいか、それよりやや明るいぐらい。アルデバランは０・８７等なので、ベテルギウスの光度は０・８７等か０・６７等。去年１９年１１月の光度にほぼ戻っています。