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星カタログは、星を列挙した天文学的なカタログです。天文学では、多くの星は単にカタログ番号で参照されます。長年にわたり、さまざまな目的で非常に多くの異なる星カタログが作成されてきましたが、この記事では、よく引用されるもののいくつかについてのみ説明します。星カタログは、バビロニア人、ギリシャ人、中国人、ペルシャ人、アラブ人など、さまざまな古代の人々によって編纂されました。説明のために星図が添えられていることもありました。現代のカタログのほとんどは電子形式で入手でき、宇宙機関のデータセンターから無料でダウンロードできます。最大のものは宇宙船ガイアによって編纂されており、これまでに10億を超える星が掲載されています。
完全性と精度は、最も暗い限界等級V (最大値) と位置の精度によって表されます。
現存する記録から、古代エジプト人は識別可能な星座の名前を数個と、星時計として使用された36のデカンのリストを記録しただけであることが分かっています。[ 1 ]エジプト人は周極星を「滅びない星」と呼び、正式な星表は作成されていませんでしたが、それでも夜空の詳細な星図を作成し、棺や墓室の天井を飾りました。 [ 2 ]
古代シュメール人は粘土板に星座名を記録した最初の人々であったが[ 3 ]、最も古い星表は紀元前2千年紀後半、カッシート朝時代(紀元前 1531年頃 ~紀元前 1155年頃)にメソポタミアの古代バビロニア人によって編纂された。これらはアッシリア時代の「三つの星それぞれ」という名称でよく知られている。粘土板に記されたこれらの星表には、天の赤道に沿って「アヌ」が12個、その南側に「エア」が12個、北側に「エンリル」が12個、合計36個の星が記載されていた。 [ 4 ]新バビロニア帝国(紀元前626-539年)以前の時期に遡るムル・アピンのリストは、 [ 5 ] 「三つの星それぞれ」のリストの直接のテキストの子孫であり、その星座パターンは後のギリシャ文明のものと類似点を示しています。[ 6 ]
古代ギリシャでは、天文学者で数学者のエウドクソスが紀元前370年頃に古典的な星座の完全なセットを定めました。 [ 7 ]彼のカタログである「フェイノメナ」は、紀元前275年から250年の間にソリのアラトスによって教訓的な詩として書き直され、古代およびそれ以降で最も参照される天文学のテキストの1つになりました。[ 7 ]これには、星の位置と星座の形の説明が含まれており、星の出と沈みの相対的な時刻に関する情報も提供されました。[ 7 ]
紀元前3世紀頃、ギリシャの天文学者アレクサンドリアのティモカリスとアリスティッロスが別の星表を作成した。ヒッパルコス(紀元前 190年頃 -紀元前 120年頃) は紀元前129年に星表を完成させたが、 [ 8 ]これは全天の地図を作成した最古の試みであり、[ 9 ]彼はこれをティモカリスの星表と比較し、星の経度が時間と共に変化していることを発見した。これにより、彼は春分点歳差運動の最初の値を決定することに成功した。[ 10 ] 2世紀には、ローマ帝国エジプトのプトレマイオス(紀元 90年頃 -紀元 186年頃)が『アルマゲスト』の一部として星表を出版し、アレクサンドリアから見える1,022個の星を記載した。[ 11 ]プトレマイオスの星表は、ヒッパルコスによる以前の星表にほぼ全面的に基づいていた。[ 12 ]これは西洋世界とアラブ世界において8世紀以上にわたって標準的な星表であり続けました。イスラムの天文学者アル=スーフィーは964年にこれを改訂し、星の位置は1437年にウルグ・ベクによって再決定されましたが[ 13 ] 、 1598年にティコ・ブラーエが1000個の星を網羅した星表が登場するまで、完全には置き換えられませんでした。[ 14 ]
インドの古代ヴェーダ聖典をはじめとする聖典は、天文的な位置と星座について非常によく理解していました。マハーバーラタとラーマーヤナはどちらも、当時の惑星の位置と星座の観点から様々な出来事について言及しています。マハーバーラタの戦いにおける惑星の位置は包括的に示されています。惑星の位置と具体的な星座名に関する非常に興味深く徹底的な議論は、インド科学史ジャーナルに掲載されたR・N・アイアンガーの論文に掲載されています。[ 15 ]
中国の星の名前に関する最も古い既知の碑文は甲骨文字に書かれており、商王朝(紀元前 1600年頃 -紀元前 1050年頃)のものである。[ 16 ]周王朝(紀元前 1050年頃-紀元前256年)の史料には、左伝、史経、および『書経』の「堯典」などがあり、星の名前が記載されている。[ 17 ]秦の政治家呂不韋(紀元前 235年没)が著した『呂氏春秋』には、二十八宿(暦を作成するために使用される天球の黄道帯全体の星座)のほとんどの名前が記されている。曾の易侯の墓(紀元前433年に埋葬)で発見された初期の漆器の櫃には、二十八邸の完全な名前のリストが含まれています。[ 18 ]星のカタログは、伝統的に石神と甘徳の2人に帰属されています。この2人は、紀元前4世紀の戦国時代(紀元前403-221年)に活躍したと思われる、あまり知られていない中国の天文学者です。 [ 19 ]石神天文学(石申天文、Shi Shen tienwen)は石神に帰属し、天文星占(Tianwen xingzhan)は甘徳に帰属しています。[ 20 ]
天文学者が黄道の周りの星だけでなく、夜空で(肉眼で)見えるすべての星を観察し、名前を記録し始めたのは、漢王朝(紀元前202年-紀元後220年)になってからでした。 [ 21 ]司馬遷(紀元前145-86年)による紀元前2世紀後半の歴史書である史記のある章に星表が掲載されており、史神と甘徳の「流派」(つまり、彼らが占星術の目的で注目したとされるさまざまな星座)が含まれています。[ 22 ]司馬遷の目録である天官書(Tianguan shu)には約90の星座が含まれており、そこに含まれる星には寺院、哲学の考え、市場や店などの場所、農民や兵士などのさまざまな人物にちなんで名付けられています。[ 23 ]天文学者の張衡(78-139年)は、西暦120年に著した『宇宙の精神憲法(霊憲)』の中で、 124の星座を含む星表を編纂した。[ 24 ]中国の星座名は後に韓国人や日本人に採用された。[ 25 ]
中世イスラム世界では、イスラム教徒の天文学者によって多数の星表が出版された。これらは主にジージ文献で、アルザヘルの『トレドの表』(1087年)、マラーゲ天文台の『ジージ・イルハニ』(1272年)、ウルグ・ベクの『ジージ・スルタニ』(1437年)などがある。その他の有名なアラビア語の星表には、プトレマイオスの『アルマゲスト』を訂正したアルフラガノスの『星の科学大要』(850年)[ 26 ]や、恒星の観測結果、位置、等級、明るさ、色、各星座の図、そしてアンドロメダ銀河に関する最初の記述が記載されたアル・スーフィーの『恒星の書』(964年)などがある。[ 27 ]多くの星は現在でもアラビア語の名前で知られています(アラビア語の星の名前の一覧を参照)。
16世紀に匿名の著者(ただし、アントニオ・デ・シウダー・レアル修道士に帰属するとされている)によって編纂されたモチュール辞典には、古代マヤ人が最初に観測した星の一覧が掲載されている。また、マヤ・パリ写本には、神話上の存在によって表された様々な星座のシンボルも含まれている。[ 28 ]
歴史的なカタログで導入された2つのシステムが現在でも使用されています。最初のシステムは、1603年に出版されたドイツの天文学者ヨハン・バイエルの『ウラノメトリア』に由来し、明るい星に関するものです。これらの星には、ギリシャ文字の後に、その星が位置する星座の属格が付けられます。例としては、ケンタウリ座α星や白鳥座γ星などがあります。バイエルの命名システムの主な問題は、ギリシャ文字の文字数(24)でした。特にアルゴ座のような大きな星座では、名前を付ける必要がある星がなくなる前に、文字が足りなくなることがよくありました。バイエルは、ローマ字の小文字(aからz)を使用し、次に大文字(AからQ)を使用することで、リストを最大67個の星にまで拡張しました。これらの命名法のほとんどは現存していません。しかし、これは「R」から「Z」、そして「RR」、「RS」、「RT」...「RZ」、「SS」、「ST」...「ZZ」と続く変光星の指定の出発点となったので、言及する価値があります。
2つ目のシステムは、イギリスの天文学者ジョン・フラムスティードの『ブリタニカ百科事典』(1725年)に由来する。星座名表の後半部分は属格の規則を踏襲しつつも、前半部分はギリシャ文字ではなく数字を用いている。例えば、61 Cygniや47 Ursae Majorisなどである。
バイエルとフラムスティードは合わせてわずか数千個の星しかカバーしていません。理論上、全天カタログは天空のすべての星をリストアップしようとします。しかし、21世紀の望遠鏡で分解できる星は数十億個もあるため、これは不可能な目標です。この種のカタログでは、通常、与えられた等級よりも明るいすべての星をリストアップしようとします。
ジェローム・ラランドは1801年に『フランスの天文史』を出版しました。この中には、広範な星表などが含まれていました。観測はパリ天文台で行われたため、主に北半球の星について記述されています。この星表には9等星までの47,390個の星の位置と等級が記載されており、当時としては最も包括的な星表でした。1846年、ラランドの弟子たちによってこの星表は大幅に改訂され、星に参照番号が付けられました。この番号は今日でも一部の星を指すのに使われています。この星表は高い精度を誇っていたため、19世紀を通じて世界中の天文台で参照用として広く使われ続けました。
ボン観測(ドイツ語:ボン・サンプリング)とその続編は、写真以前の星表の中で最も完全なものでした。
「Bonner Durchmusterung」自体は、1852 年から 1859 年にかけて、フリードリヒ ヴィルヘルム アルゲランダー、アーダルベルト クルーガー、エドゥアルト シェーンフェルトによって出版されました。紀元 1855.0 年には 320,000 個の星がカバーされていました。
この天文台は北天と南天の一部(ボン天文台で編纂)のみをカバーしていたため、その後、赤緯-1度から-23度までの星を網羅する南天測量図(SD)(1886年、12万個の星)が補足された。さらに、1892年にアルゼンチンのコルドバでジョン・M・トーミの主導の下、赤緯-22度から-90度までの星を網羅するコルドバ測量図(58万個の星)が補足された。最後に、南アフリカのケープで編纂された ケープ写真測量図(45万個の星、1896年)は、赤緯-18度から-90度までの星を網羅している。
天文学者は、星のHD表記(次の項目を参照)を優先的に使用します。HD表記は分光学的情報も提供しているためです。しかし、Durchmusterungsはより多くの星を網羅しているため、Draperにない星を扱う際には、古い表記に頼ることがあります。残念ながら、多くのカタログはDurchmusterungsを相互参照していますが、重複する領域ではどちらの表記が使用されているかを明確にしていないため、混乱が生じることがよくあります。
これらのカタログの星名は、4つのカタログのどのカタログに由来するかを示す頭文字(ただし、サザン天文台はボナー天文台の例に倣いBDを使用し、CPDはCPと略されることが多い)に続いて星の赤緯角(0に丸められ、+00から+89、-00から-89の範囲)が付けられ、さらに各角度には常に数千個の星が存在するため、任意の数字が付けられる。例えば、BD+50°1725やCD-45°13677などである。
ヘンリー・ドレイパー・カタログは1918年から1924年にかけて出版されました。9等級から10等級までの全天をカバーしており、スペクトル型星のカタログ化に向けた最初の大規模な試みとして注目されています。このカタログは、エドワード・チャールズ・ピカリングの監督の下、ハーバード大学天文台のアニー・ジャンプ・キャノンとその同僚によって編纂されました。ヘンリー・ドレイパーの未亡人がカタログ作成に必要な資金を寄付したこと から、このカタログはヘンリー・ドレイパーにちなんで名付けられました。
HD番号は、バイエルやフラムスティードによる番号が付いていない恒星に広く使用されています。1~225300番の番号が付けられた恒星は、オリジナルのカタログに由来し、1900 .0年代の赤経順に番号が付けられています。225301~359083番の範囲の恒星は、1949年に拡張されたカタログに由来しています。この拡張カタログに含まれる恒星にはHDEという表記法が使用できますが、番号付けによって曖昧さが排除されるため、通常はHDと表記されます。
天体写真カタログ(Catalogue astrographique、Astrographic Catalogue)は、11.0等級より明るいすべての恒星の撮影と位置測定を目的とした国際カルト・デュ・シエル計画の一部です。合計460万個以上の恒星が観測され、その中には13等級という暗い恒星も数多く含まれていました。このプロジェクトは19世紀後半に開始され、観測は1891年から1950年にかけて行われました。多くの機関に負担をかけずに天球全体を観測するため、天球は赤緯帯ごとに20の天文台に分割されました。各天文台は、標準化された望遠鏡(「標準天体写真機」)を用いて、担当する帯の天体写真板を撮影・測定したため、撮影された各天体写真板の縮尺は約60秒角/mmとほぼ同一でした。このカタログはアメリカ海軍天文台が管理を引き継ぎ、現在は2000.2版となっています。
1930年に『イェール明るい星カタログ』として初めて出版されたこのカタログには、ハーバード改訂測光カタログに掲載されている視等級6.5より明るいすべての星の情報が含まれていました。このリストは1983年に改訂され、7.1等までの追加の星を掲載した補足版が出版されました。このカタログには、各星の座標、固有運動、測光データ、スペクトル型、その他の有用な情報が詳細に記載されていました。
ブライトスターカタログの最後の印刷版は1982年に出版された第4改訂版です。第5版は電子版で、オンラインで入手できます。[ 29 ]
スミソニアン天体物理観測所(SAO)のカタログは、1966年に以前の様々な天体測定カタログから編纂されたもので、正確な固有運動が知られている約9等級までの星のみを収録しています。ヘンリー・ドレイパー・カタログとかなりの重複がありますが、当時運動データが不足していた星は省略されています。最新版の位置測定の元号はJ2000.0です。SAOカタログには、ドレイパー・カタログにはない重要な情報、すなわち星の固有運動が含まれているため、この事実が重要な場合によく使用されます。最新版のドレイパー・カタログ番号とDurchmusterungカタログ番号との相互参照も役立ちます。
SAOカタログの名前はSAOという文字で始まり、その後に数字が続きます。数字は空の18の10度帯に沿って割り当てられ、各帯内では星は赤経順に並べられています。
USNO-B1.0 [ 30 ]は、米国海軍天文台の研究および運用天体物理学者によって作成された全天カタログです(米国海軍天文台フラッグスタッフ基地で開発されました)。3,643,201,733回の個別の観測から得られた1,042,618,261個のオブジェクトの位置、固有運動、さまざまな光学パスバンドでの等級、および星/銀河の推定値を示しています。データは、過去50年間のさまざまなスカイサーベイで撮影された7,435枚のシュミットプレートのスキャンから取得されました。USNO-B1.0は、全天をカバーし、V = 21までの完全性、 J2000.0で0.2秒角の天体測定精度、最大5色で0.3等級の測光精度、および恒星と非恒星オブジェクトの区別について85%の精度を提供すると考えられています。 USNO-Bの後継としてNOMADが発表されました。[ 31 ]どちらも海軍天文台のサーバーで入手できます。[ 32 ] 50GBの圧縮カタログ全体は、 Skychartの指示に従ってBitTorrent経由でダウンロードできます。[ 33 ]海軍天文台は現在、USNOカタログシリーズのB2およびC版に取り組んでいます。
ガイド星カタログは、ハッブル宇宙望遠鏡計画におけるガイド星として利用可能な星を正確に位置特定し、識別することを目的として作成されたオンライン星カタログです。このカタログの初版は1980年代後半に写真乾板をデジタル化して作成され、約15等級までの約2,000万個の星が掲載されていました。このカタログの最新版には、21等級までの9億4,559万2,683個の星の情報が掲載されています。この最新版は、ハッブル宇宙望遠鏡の正確な位置特定に引き続き使用されています。
PPM星カタログ(1991年)は、1999年までの固有運動と星の位置の両方において、最も優れたカタログの一つです。ヒッパルコスカタログほど正確ではありませんが、より多くの星を収録しています。PPMは、BD、SAO、HDなどから洗練されたアルゴリズムを用いて構築され、第五基本カタログ「基本星カタログ」の拡張版です。
ヒッパルコスカタログは、1989年から1993年まで運用されていた欧州宇宙機関の天体測定衛星ヒッパルコスによって収集されたデータから編集されました。カタログは1997年6月に公開され、118,218個の星が含まれています。再処理されたデータを含む更新バージョンは2007年に公開されました。このカタログは、地上観測によるものよりも大幅に正確な 視差測定値で特に注目に値します。
ガイアカタログは、ガイア宇宙望遠鏡による観測に基づいています。段階的に情報量を増やしながら公開されていますが、初期の公開では、特に星の密集した領域に位置する暗い星など、一部の星が欠落しています。[ 34 ]すべてのデータ公開データは、ガイアアーカイブからアクセスできます。[ 35 ]
2015年9月までの14か月間の観測に基づく最初のデータリリースであるGaia DR1は、2016年9月13日に行われました。[ 36 ] [ 37 ]データリリースには、 Gaiaデータのみを使用した11億の星の単一の測光バンドでの位置と等級、両方のカタログにあるオブジェクトのGaiaとTycho-2データの組み合わせに基づく200万を超える星の位置、視差、固有運動、約3000の変光星の光度曲線と特性、天体基準フレームを定義するために使用される2000を超える銀河系外ソースの位置と等級が含まれます。[ 38 ] [ 39 ] 2018年4月25日にリリースされた2回目のデータ(DR2)は、[ 40 ] [ 41 ] 2014年7月25日から2016年5月23日までの22か月間の観測に基づいています。これには、約13億個の恒星の位置、視差、固有運動、さらに3億個の恒星の位置、約11億個の恒星の赤と青の測光データとさらに4億個の恒星の単色測光データ、4等級から13等級までの約700万個の恒星の平均視線速度が含まれています。また、選択された14,000個以上の太陽系の天体のデータも含まれています。[ 42 ] [ 43 ]第3回データリリースの最初の部分であるEDR3(早期データリリース3)は、2020年12月3日にリリースされました。これは34か月の観測に基づいており、18億を超えるオブジェクトの位置、視差、固有運動の改良データで構成されています。[ 44 ] 2022年6月に公開された完全なDR3には、EDR3データに加えて、太陽系データ、変動情報、非単一星、クエーサー、拡張オブジェクトの結果、天体物理学的パラメータ、および特別なデータセットであるガイアアンドロメダ測光サーベイ(GAPS)が含まれています。[ 45 ]最終的なガイアカタログは、ガイアミッションの終了から3年後にリリースされる予定です。[ 46 ]
専門のカタログでは、空にあるすべての星をリストアップするのではなく、変光星や近くの星など、特定の種類の星を強調表示することに努めています。
エイトケンの二重星カタログ(1932年)には、赤緯-30度 以北の二重星が17,180個リストされている。
スティーブンソンの銀河系炭素星総合カタログ[ 47 ]は、7000個以上[ 48 ]の炭素星のカタログである。
グリーゼ(後にグリーゼ・ヤライス)カタログは、地球から20パーセク(65光年)以内にあるすべての恒星系を赤経順に列挙しようと試みた(最も近い恒星のリストを参照)。後の版では、その範囲は25パーセク(82光年)に拡張された。1.0~915.0の範囲の数字(Gl番号)は、第2版に由来する。
915までの整数は、初版に含まれていた星系を表します。小数点付きの数字は、第2版において、赤経順の順序を崩さずに新しい星系を追加するために使用されました。このカタログはCNS2と呼ばれていますが、カタログ番号にこの名称が使用されることはありません。
9001~9850( Wo番号)の範囲の番号は補足からのものです。
1000~1294および2001~2159の範囲の数字(GJ番号)は補足からのものです。
1000~1294の範囲は近傍恒星を表し、2001~2159の範囲は近傍恒星と疑われる恒星を表します。文献では、GJ番号がGl番号に遡及的に拡張されることがあります(重複がないため)。例えば、グリーゼ436はGl 436またはGJ 436のどちらとも呼ばれます。
3001~4388の範囲の数字は
このカタログは「暫定版」と称されていましたが、2006年3月現在でも最新のものであり、CNS3と呼ばれています。このカタログには合計3,803個の恒星が記載されています。これらの恒星のほとんどは既にGJ番号が付与されていましたが、番号が付与されていない恒星も1,388個ありました。これらの1,388個に何らかの名前を付ける必要性が生じ、3001~4388(NN番号、つまり「名前なし」)の番号が付けられました。現在、このカタログのデータファイルには通常これらの番号が含まれています。これらの非公式なGJ番号でよく呼ばれる恒星の例として、GJ 3021が挙げられます。
三角視差総合カタログは、1952年に初版が発行され、後に新GCTP(現在は第4版)に取って代わられ、約9,000個の恒星を網羅しています。グリーゼカタログとは異なり、太陽からの特定の距離でカタログを区切らず、測定された既知のすべての視差をカタログ化しようと試みています。このカタログには、1900年時点の座標、永年変化、固有運動、加重平均絶対視差とその標準誤差、視差観測数、異なる値の相互一致度、視等級、および他のカタログとの様々な相互同定が記載されています。また、UBV測光、MKスペクトル型、恒星の変光度と連星の性質に関するデータ、入手可能な場合は軌道、およびデータの信頼性を判断するのに役立つその他の情報などの補助情報も記載されています。
近傍の恒星を検出する一般的な方法は、比較的大きな固有運動を探すことです。いくつかのカタログが存在しますが、そのうちいくつかを紹介します。ロスカタログとウルフカタログはこの分野の先駆者です。
ウィレム・ジェイコブ・ルイテンは後に一連のカタログを作成しました。
L – ルイテン、固有運動星と白色矮星
LFT – Luyten Five-Tenths カタログ
LHS – Luyten 半秒カタログ
LTT – ルイテン 20分の1カタログ
NLTT – 新しいルイテン 20分の1カタログ
LPM – Luyten Proper-Motion カタログ
同じ頃、ヘンリー・リー・ギクラスも同様のカタログシリーズを制作しました。
フリードリヒ・ゲオルク・ヴィルヘルム・フォン・シュトルーヴェは、非常に多くの二重星を発見し、1827年に二重星カタログ『新星二重星カタログ(Catalogus novus stellarum duplicium )』を出版しました。[ 51 ]例えば、連星系星61番は「シュトルーヴェ2758」または「STF 2758」と命名されています。彼のカタログに掲載されている星は、ギリシャ文字のシグマ(Σ)で表されることがあります。そのため、61番はΣ2758とも呼ばれています。[ 52 ]
ubvyβ光電測光カタログは、これまでに発表された測光データをまとめたものです。1998年に出版されたこのカタログには、1996年までに調査された63,316個の恒星が含まれています。[ 53 ]
天文学者ジェームズ・ロバートソンが収集した「ロバートソンの黄道帯カタログ」は、9等級より明るい3539個の黄道帯星を収録したカタログです。主に月による 星の掩蔽に用いられます。
星は時間とともに進化し移動するため、カタログは最も厳密なレベルで作成しても、進化する一時的なデータベースとなります。USNOカタログは現在入手可能な最も最新かつ広く使用されている天体測定カタログであり、USNO-B(USNO-Aの後継)、NOMAD、UCACなど、作成中または限定的にリリースされているUSNO製品が含まれます。ユーザーによっては、特化型カタログ(上記の最新バージョン)、カスタマイズされたカタログ、干渉計で作成されたカタログ、動的カタログ、位置、動き、色が更新され、誤差が改善されたカタログを参照する場合があります。カタログデータは、海軍天文台のダークスカイ施設であるNOFSで継続的に収集されており、最新の改良・更新されたカタログは、NOFSとUSNOによって縮小・作成されています。詳細とアクセスについては、USNOカタログおよび画像サーバーを参照してください。 [ 32 ] [ 54 ]