．．	【 第�V章 −１】　宇宙のものさし	．．．．．．．．．．．．．．．．．．

　さてそうやって太陽近傍や散開星団の星々の距離が判明していく中で、天文学者達は、ひとつとても面白いことに気付いたんですね。それが こと座ＲＲ型変光星 といわれる脈動巨星です。

　こと座ＲＲ型変光星の特徴は、�@ 変光の周期が短い （0.1日〜1.2日） ので観測がしやすい。　�A 変光範囲は１等から２等くらい。　�B 変光中にスペクトルがＡからＦに変わる。　�C 増光が急で減光は緩やか。などです。

　こと座ＲＲ星、アンドロメダＳＷ星、みずがめ座ＣＹ星などがその代表ですが、これらの星の極大光度と極小光度の平均を取って調べてみると、なんと その絶対光度（星の本来の明るさ）がほとんど同じ だったのです。
　つまりこと座ＲＲ星のような変光曲線をしめす変光星は、すべてほぼ同じ大きさの、組成も等しい星であると考えられるのですね。
　「そういうこと座。」

　はい、無視しますよ。この変光星は特に球状星団にも多く含まれるため、星団の中にこと座ＲＲ型変光星を見つければ、そのみかけの明るさから星団の距離が判明するというわけです。

　デビッド・ダンラップ天文台の H･B･S･ホッグ は、まずペガスス座の Ｍ15 の中に変光星を 100 個以上発見し、そのひとつひとつを精密に測光しました。そのうちの 70％はこと座ＲＲ型変光星でした。
　またりょうけん座の Ｍ３、ヘルクレス座の Ｍ13 なども多くの人によって観測されました。

これによってこれらの 球状星団は、我々の銀河系の腕 （ディスク部） ではなく、その外側のハロー部 （銀河系を取り巻く球状の空間） に存在している ことがわかったのです。 　ただしこと座ＲＲ型変光星が発見されていない球状星団については、その最大輝度の絶対等級を推定したりして距離を見積もることもあります。
	球状星団M15

　さあこれで我々人類が測定できる星の距離が飛躍的に伸びたわけですが、それにしてもまだ銀河系のほんの周辺だけですよね。
　さっきも言ったように、アンドロメダなどの他の銀河はもっと桁違いに遠いわけです。

　こんな遠い天体の距離はどうして測っているのかって。さあて、ここからがいよいよハッブルさんの出番です。それでは 御大、大御所、天文学史上最大の功労者、どうぞ。

　「ばかもの、人をそんなにおだて上げるもんじゃない。」
　あら、ちょっと言い過ぎでしたか。お気を害されたようで、どうもすみま千年、亀は万年。
　「人間はおだてられると、非常にいい気持ちになってしまうじゃろうが。いひ、いひ、いっひ、りーべ、でぃっひ。」
　いやん、そんな気色の悪い笑い方で迫るのはよしてください。私だってこう見えても妻子ある身なんですから。

　「それじゃあわしの方から、同じ脈動変光星の仲間で 『セファイド型 （ケフェウス座δ型） 変光星』 というものをちと説明しておこうかな。実はあの北極星 （こぐまα） もこのケフェウス座δ型変光星のひとつなんじゃがな。」

　「英語では Cepheid variable star であるが、ドイツ語読みでは 『ケフェイド型変光星』 とも言われておる。この特徴は、�@ こと座ＲＲ型よりもっと大きい巨星で、変光範囲は 0.2等〜1.5等。　�A 直径が規則正しく膨張収縮を繰り返しながら、光度も視線速度もスペクトル型も変化する。　�B 周期は１日から 70日ほど、などじゃ。」

　実際に膨張や収縮を繰り返している脈動型の変光星ですね。
　「なんじゃが、偉かったのは何と言ってもハーバード大学天文台の ミス・リービッド（Henrietta Swan Leavitt 1868〜1921） じゃろうて。」

　あの、生涯で 2400 個もの変光星を発見したという、伝説の女性天文学者ですか。
　「そう。彼女は大小マゼラン雲の中にある 1777 個の変光星をつぶさに観測し、その全ての周期を割り出したのじゃ。」
　うわあ、マゼラン星雲から 1777 個もですか。

　「そうじゃ、数万個の星の大集団を写真乾板一杯に引き延ばし、それに方眼目盛を書き込んで一個一個の星の粒に番号を打っていったそうじゃ。」
　ハーバード大学があるマサチューセッツからでは当然マゼラン星雲は見えない筈ですよね。南半球へ出張でもしたんですか。

「うむ。南アフリカにあるブルース天文台に 400 日ほど籠もったという。しかも当時はオートガイドなんてものはないから、一枚を撮るのに４時間ほどは手動でガイディング しなきゃならん。1904 年のことじゃ。」 　変光曲線で周期を確定するには、ひとつの星で少なくとも 10 枚くらいは必要ですよね。なんて根気強い人なんだ。 　「その集大成が左のグラフじゃ。これに世界が驚いた。有名な 『セファイドの周期光度関係』 じゃよ。」

　えーっと、縦軸は見かけの等級、横軸が周期ですよね、これが比例しているというんですか。
　「その通り。セファイドの変光周期は明るさによって決まっていると判明した。」
　お言葉を返すようですがハッブルさん、ちょっと 直線上に並んでいるとは見えない んですが。
　

「いやいや、マゼラン星雲とは言っても、厚みがあるからな、各星の距離はどれも等しいとは限らない。ミス・リービッドの発表を見て、他の学者たちはあわてて、これまで知られている銀河系内のセファイドを調べてみた。右図の縦軸は今度は絶対光度、横軸は周期の対数じゃ。系内の星なら絶対光度がわかっておるからな。」 　あ、これはきれいですね。つまり逆に言うと、セファイドの周期を測ればその星の絶対光度がわかる。 　「絶対光度が知れれば、見かけの光度から換算して距離が求められる のじゃ。」

　よーし、これで鬼に金棒、泣く子にうまか棒ですね。このセファイド型変光星の周期を測ればもうそれだけで、その天体までの距離はバッチリと決まってしまいます。
　「これが 宇宙のものさし と言われる所以なのじゃよ。」

　宇宙のものさしかぁ。言ってみれば 「雨中の傘さし」 みたいなものですね。
　「ほう、そのこころは。」
　これさえあれば、長い距離でも大丈夫。
　「うまいっ。座布団一枚じゃ。」

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