第17章星の光を分析するAnalyzing Starlight

Although the magnitude scale is still used for visual astronomy, it is not used at all in newer branches of the field. In radio astronomy, for example, no equivalent of the magnitude system has been defined. Rather, radio astronomers measure the amount of energy being collected each second by each square meter of a radio telescope and express the brightness of each source in terms of, for example, watts per square meter.

等級の尺度は、可視光の天文学では今も使われるが、新しい分野ではまったく使われない。たとえば電波天文学には、等級に当たる制度は定義されていない。その代わり、電波天文学者は電波望遠鏡の1平方メートル当たりに毎秒集まるエネルギーを測り、たとえばワット毎平方メートルという単位で、各電波源の明るさを表す。

Similarly, most researchers in the fields of infrared, X-ray, and gamma-ray astronomy use energy per area per second rather than magnitudes to express the results of their measurements. Nevertheless, astronomers in all fields are careful to distinguish between the luminosity of the source (even when that luminosity is all in X-rays) and the amount of energy that happens to reach us on Earth. After all, the luminosity is a really important characteristic that tells us a lot about the object in question, whereas the energy that reaches Earth is an accident of cosmic geography.

同じように、赤外線、X線、ガンマ線天文学の大半の研究者は、測定結果を等級ではなく、単位面積・単位時間当たりのエネルギーで表す。それでも、どの分野の天文学者も、光源の光度と、実際に地球の私たちへ届くエネルギー量とは、注意深く区別する。光度がすべてX線による場合でも同じである。結局、光度は対象そのものについて多くを教える本当に重要な性質だが、地球に届くエネルギー量は、宇宙の中でたまたまどこにあるかに左右されるからである。

To make the comparison among stars easy, in this text, we avoid the use of magnitudes as much as possible and will express the luminosity of other stars in terms of the Sun’s luminosity. For example, the luminosity of Sirius is 25 times that of the Sun. We use the symbol L_Sun to denote the Sun’s luminosity; hence, that of Sirius can be written as 25 L_Sun.

星同士を比較しやすくするため、本書ではできる限り等級を使わず、ほかの恒星の光度を太陽の光度で表す。たとえばシリウスの光度は太陽の25倍である。太陽の光度をL☉で示すので、シリウスの光度は25 L☉と書ける。

The total energy emitted per second by a star is called its luminosity. How bright a star looks from the perspective of Earth is its apparent brightness. The apparent brightness of a star depends on both its luminosity and its distance from Earth. Thus, the determination of apparent brightness and measurement of the distance to a star provide enough information to calculate its luminosity. The apparent brightnesses of stars are often expressed in terms of magnitudes, which is an old system based on how human vision interprets relative light intensity.

恒星が1秒間に放出するエネルギーの総量を光度という。地球から見てどれほど明るく見えるかが、見かけの明るさである。見かけの明るさは、恒星の光度と地球からの距離の両方で決まる。そのため、見かけの明るさと距離を測れば、光度を計算するのに十分な情報が得られる。恒星の見かけの明るさは、等級で表されることが多い。これは、人間の視覚が相対的な光の強さをどう感じるかに基づいた、古い制度である。