HD 140283
HD 140283
HD 140283のDSS画像
観測データエポックJ2000.0      エキノックスJ2000.0
星座天秤座[ 1 ]
赤経15時間43分3.09712秒[ 2 ]
赤緯−10° 56′ 00.5957″ [ 2 ]
見かけの等級 （V）7.205 ± 0.02 [ 1 ]
特徴
進化段階ハロー準巨星[ 3 ]
スペクトル型G0IV-V m-5 [ 4 ]
天体測量
固有運動（μ）RA:  −1115.141 [ 2 ]マス/年12 月:  −303.573 [ 2 ]マス/年
視差（π）16.2672 ± 0.0260  mas [ 2 ]
距離200.5 ± 0.3 光年 (61.47 ± 0.10  pc )
絶対等級 （M V）+3.377 [ 1 ]
詳細
質量0.75 ± 0.01 [ 5 ]  M ☉
半径2.142 ± 0.040 [ 6 ]  R ☉
明るさ4.766 ± 0.055 [ 6 ]  L ☉
表面重力（log  g）3.679 ± 0.002 [ 5 ]  cgs
温度5,787 ± 48 [ 7 ]  K
金属量[Fe/H]−2.23+0.08 −0.10[ 5 ] デックス
回転速度（v  sin  i）≤ 3.9 [ 3 ]  km/s
年14.2 ± 0.4 [ 5 ]  Gyr
その他の指定
BD -10 4149、 GJ 1195、 HIP 76976、 SAO 159459 [ 8 ]
データベース参照
シンバッドデータ
アリンスデータ

HD 140283（メトセラ星としても知られる）は、地球から約200 光年離れたてんびん座の、天の川銀河のへびつかい座との境界付近に位置する、金属の少ない準巨星です。見かけの等級は7.205で、双眼鏡で観測できます。これは、知られている中で最も古い恒星の一つです。

HD 140283の光は地球から離れるのではなく地球に近づくため、やや青方偏移しており、その固有運動に基づいて天文学者の間では1世紀以上前から高速星として知られていました。ジョセフ・W・チェンバレンとローレンス・アラーによる初期の分光分析では、HD 140283の金属含有量は太陽よりも大幅に低いことが明らかになりました。[ 9 ]現代の分光分析では、鉄含有量が太陽の約250分の1であることが示されています。HD 140283は、地球に最も近い金属の少ない（種族II）恒星 の一つです。

この星は、1912年にW・S・アダムスがウィルソン山天文台の分光器を使ってその天体測定を行った時点で既に知られていました。[ 10 ]

年齢と重要性

HD 140283は主系列上になく赤色巨星でもないため、ヘルツシュプルング・ラッセル図におけるその初期位置は、量子力学に基づく恒星進化の理論モデルと数百万の恒星の過程の観測によって解釈され、見かけの年齢を推測してきた。星団内の恒星とは異なり、フィールド恒星の場合、恒星の光度、表面温度、組成を、年齢を十分に制限できるほど正確に知ることはまれである。その相対的な希少性のため、HD 140283のような種族IIの恒星では、これはさらにまれである。2013年に発表された研究[ 11 ]では、NASAのハッブル宇宙望遠鏡の精密誘導センサーを使用して、恒星の正確な視差（したがって距離と光度）を測定した。この情報を使用して、 HD 140283の恒星の年齢を推定した。144.6 ± 0.8 億年。この値の不確実性のため、この恒星の年齢は、 2018年のプランク衛星の最終結果によって決定された宇宙の年齢と矛盾する可能性があります。137億8700万年± 0.020 億年。 [ 1 ] [ 12 ]その後の恒星進化モデルでは、恒星の年齢が137億年[ 13 ]または120億年[ 14 ]に修正されることが示唆されており、恒星地震解析では142億年というより正確な値が示されています。 [ 5 ]

その年齢から一般の報道機関から「メトセラ星」と呼ばれているこの星は、 [ 15 ] [ 16 ]ビッグバン直後に形成されたに違いなく、 [ 1 ] 2021年現在で知られている最古の星の一つである。[ 14 ]このような鉄の非常に少ない星の探索により、それらはほぼ全て球状星団と銀河ハロー内の異常な存在であることが明らかになった。これは、それらがその世代の稀な生き残りであるという物語と一致する。もしそうであれば、これらの最も古いものの見かけ上の視覚データから、ビッグバン後の最初の数百万年間の理論や証拠とは独立して、宇宙の再電離（最初の星形成）段階の日付に上限を設けることができる。[ 17 ]種族IIと種族IIIのほとんどの星はもはや観測できない。

この恒星の研究は、天文学者が宇宙の初期の歴史を理解するのにも役立っています。HD 140283 のような恒星の金属量は非常に低いがゼロではないことから、この恒星は第二世代の恒星生成で既存の物質から形成されたことを示しています。これらの恒星の重元素含有量は、これまで観測されたことのないゼロ金属の恒星 (種族 III の恒星) に由来すると考えられています。 [ 18 ]これらの最初の恒星は、ビッグバンから数億年後に既存の物質から形成されたと考えられており、わずか数百万年後に爆発 (超新星) で消滅しました。 [ 18 ] HD 140283 が既存の物質から形成されたと理論付けられている第二世代の恒星は、以前の恒星の超新星爆発で加熱されたガスが冷えるまで合体することはできませんでした。[ 18 ]このような恒星の誕生に関するこの仮説と初期宇宙の最も優れたモデルは、ガスが冷えるのにかかった時間がおそらく数千万年しかかからなかったことを示しています。[ 18 ]

このような金属に乏しい恒星の元素の割合をモデル化すると、初期の元素合成（「金属」）による生成量、つまり局所的に消滅した種族IIIの恒星の超新星からの水素とヘリウム以外の元素について多くのことがわかる。後者の一部は、ハッブル超深宇宙画像（すなわち、超新星になる前の短い存在）などの最も深い画像を観察すると、重力レンズ効果で見えるかもしれない。 HD 122563、CS22892-0052 、および CD-38 245 と同様に、 HD 140283 は鉄に比べて酸素とアルファ元素が過剰である。 [ 1 ]これらの元素の割合は太陽よりも HD 140283 でははるかに低いが、鉄の場合ほど低くはない。これは、最初の種族の恒星が、鉄ピークやs過程などの他の元素グループよりもアルファ元素を優先的に生成したことを示唆している。他の金属の少ない恒星とは異なり、HD 140283には検出可能な量のリチウムが含まれています。これは、HD 140283がまだ赤色巨星に進化しておらず、最初のドレッジアップをまだ経験していないためです。[ 19 ]

2018年までに、ガイアの2番目のカタログであるガイアDR2の視差測定により、距離は62.057  pc (202.40 ly) と推定され、誤差は0.44%でした。これは後にガイアDR3カタログで61.673 pc (201.15 ly) ± 0.16%に改善されました。[ 20 ] [ 2 ]これは、以前の年齢推定で使用されたヒッパルコスカタログの58.28 pc (190.1 ly) ± 4% [ 21 ]やハッブル視差による58.3 pc (190 ly) ± 1.5% よりも大幅に高く、星の質量が大きいため年齢が低いことを示しています。[ 22 ]2022年には進化モデルと干渉観測を用いて120 ± 5億年と推定されたが[ 14 ]、2024年のより詳細な研究では、使用された化学物質の存在量に応じて120億年から140億年の間の年齢が判明した[ 22 ] 。2025年の星震学を用いた研究では、より正確な年齢が判明した。142 ± 4億年であり、これは宇宙の年齢と1標準偏差以内で一致している。[ 5 ]

参照

参考文献

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