ミザール

おおぐま座に位置する恒星、ミザールは、明るさ2等星として夜空で輝いています。この星は、有名なアステリズムである北斗七星の一部をなし、ひしゃくの柄の先端から二番目の位置に見ることができます。正式名称はおおぐま座ζ(ゼータ)星です。その名称「ミザール」はアラビア語の「mīzar」(帯、腰布)に由来すると考えられており、もともとおおぐま座β星に使われた名前が、綴りが変化して後世に誤ってζ星に適用されたという説があります。現在、国際天文学連合(IAU)の恒星の命名に関するワーキンググループによって「Mizar」がこの星の正式な固有名として承認されています。また、古代中国の史書である『史記』の「天官書」では「開陽」として記され、仏教の密教経典では北斗七星の一つとして「武曲」の名で呼ばれるなど、古くから様々な文化で親しまれてきました。

ミザールは、多くの人には単独の星のように見えますが、視力が非常に良い人であれば、そのすぐ脇に少し暗い4等星を見つけることができます。この星はアルコルおおぐま座80番星)と呼ばれ、ミザールとアルコルはしばしば「馬と騎手」に例えられてきました。古くは、このアルコルを見分けることができるかどうかが視力検査に用いられたと言われています。ヒッパルコス衛星による観測から、ミザール(主にミザールAとB)までの距離は約86光年と測定されており、一方アルコルは約82光年の距離にあります。見かけ上は非常に近くに見えるものの、実際には約4光年ほど離れていることになります。このミザールとアルコルが、単に見かけ上の二重星なのか、それとも重力的に結びついた真の連星系をなしているのかは、現在のところ明確には分かっていません。

しかし、ミザールとアルコルを含むこれらの星が、同じ「おおぐま座運動星団」に属していることは確認されています。この星団は、数千万年前に同じ場所で同時に誕生し、その後宇宙空間を移動する中で徐々に分散していった星の集まりだと考えられています。星団に属する星々は、それぞれ固有の運動を持ちながらも、ほぼ同じ方向へと一緒に運動している様子が観測によって捉えられています。北斗七星を形成する星々のうち、柄の先端のアルカイド(η星)とひしゃくの先端のドゥーベ(α星)を除く4個の星も、このおおぐま座運動星団の一員であることが知られています。

ミザール系の真の複雑さは、望遠鏡の発明以降、徐々に明らかになってきました。特に、望遠鏡を使って発見された最初の連星系の一つがミザールであると考えられています。17世紀初頭、ガリレオ・ガリレイの弟子であるベネデット・カステリが、ミザールが二重星に見えることに気づき、1617年にガリレオに観測を依頼しました。ガリレオもこの星の詳細な観測記録を残しています。その後、1650年頃には天文学者ジョヴァンニ・バッティスタ・リッチョーリもミザールが二重星であることを確認しています。この望遠鏡で分離できる伴星は「ミザールB」と呼ばれ、見かけの明るさは4.0等です。ミザールBは主星ミザールAから最大で380au(天文単位)程度まで接近し、数千年という長い周期で公転していると推定されています。

さらに天文学が進歩し、分光法という分析手法が用いられるようになると、ミザール系のさらなる秘密が解き明かされました。1889年、アメリカの天文学者エドワード・ピッカリングは、ミザールAを分光観測した結果、その光のスペクトルが周期的に変化していることを発見しました。これは、ミザールAが実際には二つの星からなる連星であり、互いの周りを公転しているために地球から見た視線速度が変化していることを示していました。この発見は、観測史上初めての分光連星の発見として、天文学の歴史に名を刻んでいます。ミザールAを構成する二つの星は、それぞれが太陽の約35倍もの明るさを持つ巨大な星で、約20日という比較的短い周期で互いの周りを回っています。その後、研究が進むにつれて、ミザールBもまた単独の星ではなく、やはり二つの星からなる分光連星であることが明らかになりました。

このように、視力検査に用いられるほど身近な見かけの二重星として知られるミザール・アルコル系は、望遠鏡によってミザールが二重星(ミザールAとB)として初めて分離され、さらに分光観測によってミザールA、そしてミザールBがそれぞれ分光連星であることが判明し、合計で少なくとも四つの星からなる複雑な多重連星系であることが明らかになったのです。1996年には、アメリカのNPOI干渉計(Navy Prototype Optical Interferometer)を用いて、ミザールAの連星系が非常に高い解像度で直接観測され、その存在が確認されています。ミザールは、単に見かけの美しい星であるだけでなく、天文学の発展、特に連星や星団の研究において、歴史的に重要な役割を果たしてきた天体と言えるでしょう。

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