G型主系列星
G型主系列星
太陽系の中心にある恒星である太陽は、G型主系列星です。
特徴
タイプ中主系列星のクラス。
質量範囲0.90～1.06 M ☉
温度5,380～5,930 K
平均光度0.55～1.35リットル☉
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G型主系列星[ a ]は、スペクトル型Gの主系列星である。スペクトル光度は典型的にはVである。この星の質量は太陽の約0.9～1.1倍で、有効温度は約5,300～6,000  K（5,000～5,700  °C、9,100～10,000  °F）である。他の主系列星と同様に、G型主系列星は核融合反応によって中心核で水素元素をヘリウムに変換する。

太陽はG型主系列星の一例です。太陽は毎秒約6億トンの水素を陽子-陽子連鎖（水素4個からヘリウム1個が生成）と呼ばれるプロセスでヘリウムに変換し、約400万トンの物質をエネルギーに変換しています。[ 1 ] [ 2 ]太陽以外にも、G型主系列星のよく知られた例としては、アルファ・ケンタウリ、タウ・クジラ、ペガスス座51番星などがあります。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

説明

黄色矮星という用語は誤称である。なぜなら、G型星の色は、太陽のようにより明るいタイプでは白色から、質量も明るさもより小さいG型主系列星ではわずかに黄色がかった色まで様々であるからである。[ 7 ]太陽は実際には白色であるが、地球の大気圏では、特に日の出と日の入りの時間帯に大気レイリー散乱の影響で、黄色、オレンジ色、または赤色に見えることがある。 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]さらに、「矮星」という用語はG型主系列星と巨星以上の星を対比するために用いられるが、太陽に似た星は、天の川銀河の星の90% （太陽系の大部分ははるかに暗いオレンジ色矮星、赤色矮星、そしてより一般的な白色矮星で、後者は恒星残骸である）よりも明るく輝いている。[ 11 ]

太陽の質量を持つ G 型主系列星は、約 100 億年かけて水素を融合し、星の中心部の水素元素が枯渇します。これが起こると、星は急速に膨張し、準巨星分枝を通過するにつれて冷えて暗くなり、最終的に主系列を離れてから約 10 億年後の赤色巨星段階の先端で以前の大きさの数倍に膨張します。この後、星の縮退したヘリウムコアで突然ヘリウムフラッシュが点火してヘリウムが融合し、星は水平分枝、さらに漸近巨星分枝に移行します。ヘリウムが枯渇し始めると、星はさらに膨張して激しく脈動し、星の重力では外層を保持できなくなります。その結果、かなりの質量が失われ、放出されます。放出された物質は惑星状星雲として残り、光球からエネルギーの高い光子を吸収しながら放射します。最終的に、核反応が止まると核は消滅し始め、高密度でコンパクトな白色矮星となり、星雲が消滅するにつれて初期の高温からゆっくりと冷却されます。[ 12 ] [ 13 ]

準矮星

準矮星、つまり光度VIのスペクトル型Gの星が存在します。これらの星は、通常の主系列星と同様に中心核で水素を融合していますが、金属量が少ないため、主系列より2等級ほど低い（つまり、明るさが低い）位置にあります。 [ 14 ]

スペクトル標準星

典型的なG型主系列星の性質[ 15 ] [ 16 ]
スペクトル型質量( M ☉ ) 半径（R☉） ​明度（L☉） ​有効温度（K） 色指数（B − V）
ゴブ1.061.1001.355,9300.60
G1V1.031.0601.205,8600.62
G2V1.001.0121.025,7700.65
G3V0.991.0020.985,7200.66
G4V0.9850.9910.915,6800.67
G5V0.980.9770.895,6600.68
G6V0.970.9490.795,6000.70
G7V0.950.9270.745,5500.71
G8V0.940.9140.685,4800.73
G9V0.900.8530.555,3800.78

改訂されたヤーキス・アトラス・システム（ジョンソン＆モーガン 1953）[ 17 ]には11個のG型矮星スペクトル標準星が記載されているが、これらすべてが今でもこの指定に厳密に従っているわけではない。

MKスペクトル分類システムのG型主系列矮星、すなわち長年変化していない標準星における「アンカーポイント」は、キャラ星（G0V）、太陽（G2V）、くじら座κ1星（G5V）、おおぐま座61番星（G8V）である。[ 18 ]その他の主要なMK標準星には、HD 115043（G1V）と白鳥座16番星B（G3V）がある。[ 19 ] G4およびG6矮星の標準星の選択は、専門分類者の間で長年にわたりわずかに変化してきたが、よく使われる例としては、おとめ座70番星（G4V）とエリダヌス座82番星（G6V）が挙げられる。G7VおよびG9Vの標準星については、まだ一般的に合意された基準はない。

居住性

G型主系列星は、地球上の生命が存在する太陽のように、生命が進化するための居住環境を提供することができます。[ 20 ]また、G型主系列星の寿命は79億年から130億年と、生命が進化するのに十分な時間を与えられます。私たちの太陽の寿命は約100億年です。[ 21 ]

惑星

太陽とその惑星の他に、惑星を持つことが知られている最も近い G 型恒星には、おとめ座61 番星、HD 102365、HD 147513、おおぐま座 47 番星(チャラワン)、およびMu Arae (セルバンテス) などがあります。

G型恒星に惑星系を持つ有名な例として、かつて8つの惑星が存在することが知られていたタウ・クジラ星が挙げられます。しかし、2025年7月現在、 ESPRESSOデータを用いた2025年の研究では惑星が明確に検出されなかったため、これらの惑星はすべて否定されています。[ 22 ]

注記

  1. ^「G型矮星」または「黄色矮星」とも呼ばれる

参照

参考文献

  1. ^「なぜ太陽は輝くのか？」Wayback Machineに2006年9月9日にアーカイブ、講義、 Barbara Ryden、天文学162、オハイオ州立大学、2007年6月19日にオンラインでアクセス。
  2. ^「Sun」Archived 2007-06-16 at the Wayback Machine、 ARICNSのエントリ、2007 年 6 月 19 日にアクセス。
  3. ^「Alpha Centauri A」Wayback Machineで2019年4月28日にアーカイブ、 SIMBADクエリ結果。2007年12月4日にオンラインでアクセス。
  4. ^「Tau Ceti」Wayback Machineで2019年4月28日にアーカイブ、 SIMBADクエリ結果。2007年12月4日にオンラインでアクセス。
  5. ^「51 Pegasi」Wayback Machineで2019年4月28日にアーカイブ、 SIMBADクエリ結果。2007年12月4日にアクセス。
  6. ^ 「タイプGスター」 www.whillyard.com . 2022年4月22日閲覧。
  7. ^ What Color Are the Stars? Archived 2017-08-06 at the Wayback Machine、Mitchell N. Charityのウェブページ、2007年11月25日アクセス
  8. ^ケイン、フレイザー（2013年10月8日）「太陽は何色？」ユニバース・トゥデイ。2012年3月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年11月6日閲覧。
  9. ^ 「太陽は何色？」スタンフォード大学。2017年10月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年11月6日閲覧。
  10. ^ディサナイケ、ジョージ（1991年10月19日）「空を赤く塗る」ニューサイエンティスト誌132 （ 1791年）31-33頁。
  11. ^ “More G Stars | StarDate Online” . stardate.org . 2022年12月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年4月22日閲覧。
  12. ^ Hurley, JR; Pols, OR; Tout, CA (2000年7月1日). 「質量と金属量の関数としての恒星進化の包括的解析式」 . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 315 (3): 543– 569. arXiv : astro-ph/0001295 . Bibcode : 2000MNRAS.315..543H . doi : 10.1046/j.1365-8711.2000.03426.x . S2CID 18523597 . 
  13. ^ 「主系列から赤色巨星への進化 | 天文学」courses.lumenlearning.com . 2022年4月22日閲覧。
  14. ^ Kaler, James B. (1997-03-27).星とそのスペクトル：スペクトル系列入門. ケンブリッジ大学出版局. ISBN 978-0-521-58570-5. 2025年12月15日閲覧。
  15. ^ Pecaut, Mark J.; Mamajek, Eric E. (2013年9月1日). 「主系列前期星の固有色、温度、およびボロメトリック補正」.アストロフィジカル・ジャーナル・サプリメント・シリーズ. 208 (1): 9. arXiv : 1307.2657 . Bibcode : 2013ApJS..208....9P . doi : 10.1088/0067-0049/208/1/9 . ISSN 0067-0049 . S2CID 119308564 .  
  16. ^ Mamajek, Eric (2021年3月2日). 「現代の平均矮星の色と有効温度系列」 . ロチェスター大学、物理天文学部. 2021年7月5日閲覧。
  17. ^ Johnson, HL; Morgan, WW (1953年5月). 「改訂版ヤーキススペクトルアトラスに基づくスペクトル型標準のための基礎恒星測光法」.アストロフィジカル・ジャーナル. 117 : 313. Bibcode : 1953ApJ...117..313J . doi : 10.1086/145697 . ISSN 0004-637X . 
  18. ^ MK ANCHOR POINTS Archived 2019-06-25 at the Wayback Machine、Robert F. Garrison
  19. ^キーナン、フィリップ・C.；マクニール、レイモンド・C.（1989年10月）「低温星のための改訂版MK型パーキンスカタログ」アストロフィジカル・ジャーナル・サプリメント・シリーズ71 : 245. Bibcode : 1989ApJS...71..245K . doi : 10.1086/191373 . ISSN 0067-0049 . 
  20. ^ Mullen, Leslie (2001年5月18日). 「銀河系ハビタブルゾーン」 . Astrobiology Magazine . 2011年8月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年6月1日閲覧。
  21. ^ 「恒星の寿命」hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . 2024年7月20日閲覧。
  22. ^フィゲイラ、P.;ファリア、日本。午前、シルバ。カストロ＝ゴンサレス、A.シルバ、J. ゴメス、スーザ、シンガポール;ボッシーニ、D.サパテロ＝オソリオ氏、MR。バルサロブレ・ルザ、O. (2025-07-10)。 「ESPRESSOを使用した動径速度信号の包括的研究: 精度を10 cm/sレベルに押し上げる」。天文学と天体物理学。700：A174。arXiv : 2507.07514。ビブコード: 2025A&A...700A.174F。土井：10.1051/0004-6361/202553869。

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