伴星

伴星（ばんせい）

「伴星（ばんせい）」という言葉は、文脈によって全く異なる二つの主要な意味を持つ多義語です。一つは広大な宇宙に存在する天文学的な用語として、もう一つは地球軌道上を周回する特定の人工衛星の名称として用いられます。これらの語義は互いに直接的な関連はありません。

天文学における伴星

天文学の分野において「伴星」とは、二つ以上の天体が互いの重力によって結びつき、共通の重心の周りを公転している天体システムである「連星系」を構成する要素の一つを指します。連星系において、一般的に最も明るい（あるいは最も質量の大きい）天体は「主星（しゅせい）」と呼ばれ、それに対して相対的に光度が低い（あるいは質量の小さい）天体は「伴星」と呼ばれます。ただし、主星と伴星の区別は、必ずしも明るさや質量のみで厳密に定義されるわけではなく、慣習的な呼び方である場合も少なくありません。

宇宙に存在する恒星の多くは、太陽のように単独で存在しているのではなく、連星系や多重星系を形成していると考えられています。伴星の存在は、主星の運動のわずかな揺らぎや、連星系全体の軌道運動を観測することで明らかになることがあります。

連星系は、その観測方法によっていくつかの種類に分類されます。

視覚連星: 望遠鏡によって、二つの星が分離して見える連星系です。主星と伴星の実際の位置関係や軌道運動を直接観測することができます。
分光連星: 望遠星では一つの星にしか見えませんが、その星のスペクトルを観測すると、周期的にスペクトル線が偏移（ドップラー効果）することから、二つの天体が互いに運動していることがわかる連星系です。伴星からの光が主星からの光に比べて非常に弱い場合でも検出可能です。
* 食変光星: 連星系の二つの天体が、地球から見て互いを隠し合う（食を起こす）ために、星全体の明るさが周期的に変化して見える連星系です。明るさの変化のパターンを分析することで、両天体の相対的なサイズや軌道傾斜角に関する情報を得られます。

伴星の発見や研究は、連星系を構成する個々の天体の質量を決定する上で非常に重要です。視覚連星の軌道運動や、分光連星の視線速度変化を分析することで、ニュートンの重力法則を用いて天体の質量を推定することが可能となるからです。これは、単独星では質量を直接測定するのが難しいことと比べると、伴星研究の大きな意義と言えます。

有名な伴星の例としては、全天で最も明るい恒星であるおおいぬ座のシリウスの伴星「シリウスB」が挙げられます。シリウスBは主星シリウスAに比べて非常に暗い白色矮星ですが、その存在はシリウスAの運動の揺らぎから予測され、後に観測によって確認されました。

伴星は、主系列星、白色矮星、中性子星、さらにはブラックホールなど、様々な種類の天体であり得ます。伴星の性質は、連星系の進化や将来の運命に大きな影響を与えます。

人工衛星の伴星

もう一つの「伴星」は、中華人民共和国が開発・運用する特定の人工衛星シリーズに与えられた固有名詞です。中国語で「伴星（Bànxīng）」と表記され、「付き添う星」や「護衛星」といった意味合いを持ちます。

この名称で呼ばれる衛星は、主に他の大型衛星（例えば軌道上の宇宙ステーションなど）の近傍で活動することを目的として設計されていると報じられています。周囲の観測、点検、技術試験などを任務としていると考えられています。

この人工衛星としての「伴星」は、天文学における連星系の構成員としての「伴星」とは全く異なる概念であり、単に同じ漢字、同じ読みを持つ言葉が異なる分野で用いられている例です。

このように、「伴星」という言葉は、文脈によって宇宙空間に存在する恒星系の暗い方の天体を指したり、特定の国の人工衛星の名称を指したりするため、その使われている状況を理解することが、正確な意味を把握する上で不可欠です。

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