多重星

多重星の概要

多重星（たじゅうせい）は、地球から近接しているように見える3つ以上の恒星を指します。これらの恒星は、実際には数種類の形態に分類されます。「物理的多重星」は、重力により互いに影響し合って存在している星々であり、一方で「光学的多重星」は、同じ方向にあるために近く見えるだけの星々です。物理的な多重星は星系とも称され、その数は多様ですが、大多数は3つの恒星からなる三重星です。

符号と構成

多重星は、安定した二重星と何百もの恒星が相互接続した散開星団の間に位置することができます。ほとんどの場合、小さな軌道を持つ星が大きな軌道に含まれる形状の階層的な構造を形成しています。このように、複数の恒星が共通の重力中心を持って運動することから、星同士の相互作用は非常に少なく、また二重星系の場合と同じく安定した軌道を維持する場合が一般的です。それに対して、トラペジアと呼ばれる若い多重星系は不安定で、恒星同士が互いに位置を変えながら運動する複雑な状態にあります。

三重星系の構造

物理的な三重星系では、恒星は共通の重心を周回します。通常、最も近い2つの恒星が連星を形成し、3つ目の恒星がこの連星を公転します。この三重構造は「階層的」と呼ばれ、安定性が高いとされます。ただし、三重星系は物理的な連星と光学的に見える伴星から成ることが多く、例えばケフェウス座β星がこの分類に含まれます。

高次の多重星系

4つ以上の恒星を持つシステムは、さらに複雑であり、Evansの「モビール・ダイヤグラム」用語によって表現されます。これは、天井に吊るされた飾り物のような形をしており、各階層が小さな星系への分解点を示しています。一階層のダイヤグラムは二重星を、二階層は三重星を、三階層は四重星を表しています。キャストル（ふたご座）やグリーゼ644のように、実際の恒星系には3階層以上のものも存在し、後者は特に高い重力的結びつきを持つ複雑な構成されています。

トラペジウムとその運動

「トラペジア」とは、オリオン大星雲のトラペジウムから名付けられ、若い恒星の群れを指します。このような星系は、通常は安定した軌道を持たないため、相互作用が強く、進化を経て最終的には近接連星へと進化することが多いです。これにより、星系内に存在していた恒星が星間空間へと追い出される現象も見られます。

多重星の定義と記号

多重星の構成恒星には、一般的に「A」「B」「C」といった添字が付き、物理的または光学的な関係に基づいて記号化されます。また、A.A. Tokovininの「Multiple Star Catalogue」では、モビール・ダイヤグラムを基にそれぞれのサブシステムに番号が付与されています。

結論

多重星は、恒星の形成や進化を理解する上で重要な天文現象であり、それぞれの星系の複雑な相互作用や進化の過程を知る手助けとなります。多様な構成や記号化の方法が示す通り、多重星システムは現代天文学において研究の対象となっている分野でもあります。

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