宇宙はあまりにも広大なため、天文学者が行う測定値に戸惑うのも無理はありません。これまでに観測された最大級の星の一つである可能性があるUY Scutiの大きさは、まさに驚くべきものです。
当然ながら、UY Scutiは「極超巨星」に分類されます。これは「超巨星」や通常の「巨星」に続く分類です。その大きさから最大の星かもしれませんが、最も質量の大きい星ではありません（「質量」とは、星に含まれる物質の量を指します）。
UY Scutiの質量は太陽の質量の30倍をわずかに上回る程度と考えられており、最も質量の大きい星のリストでは上位に遠く及びません。その栄誉は、愛らしい名前の R136a1が占めています。質量は太陽の265倍ですが、半径は太陽の30倍にとどまります。星の質量と物理的な大きさは、必ずしも比例するとは限りません。特に巨星ではそうです。
したがって、UY Scutiの質量は太陽の約30倍にすぎませんが、半径は太陽の半径の約1,700倍に達するとみられています。この星は、大きさが変化するため明るさも変わる星の一種であり、この数値も時間とともに変わる可能性があります。この測定値の誤差幅は太陽半径で約192個分です。この不確かさがあるため、UY Scutiについて「最大級の星の一つである可能性がある」と表現しました。太陽半径で192個分小さい場合、UY Scutiを上回る 候補がほかにもいくつか あります。
この星のおおよその大きさは約7億5,000万マイル、つまり約8天文単位です。1天文単位は地球と太陽の間の距離です。これは木星の軌道を越えるほどの大きさです。
UY Scutiと太陽の大きさの比較。
Philip Park、 CC BY
星をめぐる難しさは、その縁がぼんやりしていることです。ほとんどの星には、ガスが終わり真空が始まる、明確な硬い表面がありません。そうした表面があれば、星の終わりを示す厳密な境界線となり、簡単に目印をつけられるでしょう。
そこで、星の「縁」を実用的に定義するために、光球の位置を用います。光球とは、星が光に対して透明になり、光子、つまり光の粒子が外へ逃げられる場所です。天体物理学者にとって、ここが星の表面です。光子が星から出ていける地点だからです。星の中心へさらに進むと、光子は何度も反射を繰り返して捕らわれ、自由に流れ出せなくなります。
念のため明確にしておくと、光球は星のガスが終わる場所ではありません。星には光に透明な大気もあり、それは光球の外側まで広がっています。しかし、半径を定義する際には、大気は星の一部とはみなされません。
光球が木星の軌道を越えて広がるUY Scutiの場合、星の中心で生じた光は、木星の軌道を越えるまで星から自由に流れ出せないということです。その外側には、太陽系のさらに遠方まで広がる、希薄で高温の大気があります。また、長年にわたって星から失われた大量のガスや塵もあります。星から失われたガスが作るこの星雲は、400天文単位まで広がっており、冥王星までの距離の10倍に相当します。
この記事は当初、 The Conversationに掲載されました。 元の記事をお読みください。
掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持していることを意味するものではありません。
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著者：Jillian Scudderは、サセックス大学の天体物理学分野の博士研究員です。
画像：中規模の太陽フレアを放出する太陽の活動領域。REUTERS/NASA/SDO/Handout via Reuters