赤い星と青白い星は何が違う？表面温度と、色だけではわからないこと

夜空の赤い星と青白い星では、青白い星のほうが表面の温度は高くなります。暖色・寒色という言葉から受ける印象とは、反対に感じるかもしれません。星の色は、遠くの恒星がどれくらい熱いかを知る手がかりです。^[1]

ただし、目に届く色だけで星の年齢や明るさまで決めることはできません。星と私たちの間にある塵が、色を変えて見せることもあります。本来の色からわかることと、ほかの情報が必要なことを分けてみましょう。^[4]

赤より青白い星のほうが高温なのはなぜ？

自ら光を出す恒星の色には、表面温度による違いが表れます。ここでいう温度は、星の中心部の温度ではありません。JAXA宇宙科学研究所の解説では、表面温度が約3,000℃の星は赤く、約6,000℃では黄色く、2万℃以上では青白く見えると説明しています。いずれも大まかな目安で、色の変わり目を厳密に区切る数値ではありません。^[1]

国立科学博物館の「宇宙の質問箱」は、熱した鉄の色が赤から黄、白へ変わることを例に挙げています。温度が上がるにつれて、波長の短い側の光が強くなるためです。光の波長とは波の一周期の長さのこと。目に見える光では、赤は波長が長い側、青は短い側にあります。恒星でも、この温度と光の関係が色の違いにつながります。^[2]

星の光には、さまざまな波長が含まれています。The Open Universityの解説では、その分布は低温の星ほど長い波長側に、高温の星ほど短い波長側に寄ります。目に見えない赤外線や紫外線も含む光の分布があり、そのうち私たちの目に届く光を合わせて、星の色として見ています。^[5]

オリオン座の中にも、赤い星と青白い星がある

オリオン座のベテルギウスとリゲルは、色の違いを知る具体例です。国立科学博物館はベテルギウスを赤い星、リゲルを青白い星の代表として紹介しています。同じ星座の星でも、同じ色や表面温度を持つとは限りません。^[2]

二つの星を星図で確かめられたら、まず「同じ白い点だろう」と決めずに見比べてみる。それが編集部からの観察の提案です。色の違いがはっきりしなくても、その日の見え方として記録してかまいません。肉眼での印象を、そのまま正確な温度の測定値として扱う必要はありません。

色だけで、明るさや年齢もわかる？

恒星の表面温度と、地球から見た明るさは別の情報です。NASAの解説によると、見かけの明るさには星が放つエネルギーの量と、地球からの距離が関係します。「青白い星ほど、夜空で必ず明るく見える」という順番にはなりません。^[3]

赤い星だから古い、とも決められません。NASAやESAは、質量が小さく表面温度が低い星と、進化して大きく膨らんだ星の両方を説明しています。前者には赤色矮星（せきしょくわいせい）、後者には赤色巨星や赤色超巨星があります。赤いという色が共通していても、星の大きさや進化の段階まで同じとは限らないのです。^[3][4]

さらに、星の光が宇宙空間の塵を通ると、青い側の光が遮られやすくなり、もとの色より赤く見えることがあります。ESAはこの現象を「赤化」と説明しています。星そのものが低温だから赤い場合とは、分けて考える必要があります。^[4]

つまり、色は温度を知る入口ですが、「赤く見えた」という観察だけで原因を一つに決めることはできません。

見えた色と、わかったことを分けて残す

恒星の温度を調べる天文学では、肉眼の色の印象だけに頼りません。JAXAは光を波長ごとに分けた「スペクトル」を調べ、表面温度を推定できると説明しています。ESAの観測衛星Gaiaも光をプリズムで分け、短い波長側と長い波長側の光の量を比較して色を調べました。^[1][4]

自分で夜空を眺めるなら、温度を当てようとする前に、星の名前と「赤っぽく感じた」「青白さはよくわからなかった」を分けてメモしてみませんか。日時や見た場所も添えれば、次に眺めたときの印象と比較できます。これは測定法ではなく、観察を楽しむための編集部の提案です。

星の色に気づいたら、まずは表面温度の違いを思い出す。その先の明るさや年齢を知りたくなったら、距離や星の種類も調べる。色を手がかりに、一つずつ確かめてみてください。