ケンタウルス座アルファ星

概要

太陽系から約4.3光年しか離れておらず、最も近い恒星系である。ケンタウルス座α星系は三重連星である。ケンタウルス座α星A、ケンタウルス座α星B、そして暗く小さな赤色矮星、プロキシマ・ケンタウリから成る。α星Aとα星Bは肉眼では一つの恒星に見える。α星Aとα星Bをあわせた見かけの明るさは-0.1であり、全天では、シリウスとカノープスに次いで3番目に明るい。α星A・α星Bとプロキシマ・ケンタウリは2.2度離れて見える。プロキシマ・ケンタウリはα星A・α星Bと重力的に結合していると考えられている。
α星Aは質量が太陽の1.1倍、明るさは太陽の1.519倍である。スペクトル型は太陽と同じG2V型。第1伴星のα星Bはそれよりも小さく、質量は太陽の0.907倍、明るさは太陽の半分しかない。この2つの恒星は互いの共通重心を79.91年で公転している。2つの恒星間の距離は太陽-土星間(約10au)から太陽-冥王星間(約40au)まで変動する。
第2伴星プロキシマ・ケンタウリは地球から肉眼では観測出来ないにも関わらず、地球に最も近い恒星として知られている。その距離は4.246光年で、α星A・α星Bよりわずかに近い。α星A・α星Bからの距離は0.2光年で、天文単位で表すと15,000auとなる。これは太陽から海王星(30au)までの距離の約500倍にもなる。2016年8月にプロキシマ・ケンタウリのハビタブルゾーン内を公転する惑星、プロキシマ・ケンタウリbが発見された。そのため、現在では小型のスターチップを送り込み、プロキシマ・ケンタウリをフライバイして探査を行う、スターショット計画の構想が練られている。

構成

先述の通り、ケンタウルス座α星は、肉眼では単一の恒星に見える。α星Aとα星Bの見かけの明るさは-0.1等級である。ケンタウルス座α星系は通常、異なる恒星として識別され、主星をα星A、伴星をα星Bと定義している。第2伴星のプロキシマ・ケンタウリはα星Cとも呼ばれるが、α星A-α星B間の距離よりもはるかに遠くにある。しかし、重力的に結び付いているとされている。プロキシマはα星Aとα星Bからは2.2度ほど離れている。これは満月の視直径の約4倍であり、α星とβ星の間隔の約半分の角度である。プロキシマは連星の典型例のように、楕円軌道で公転しているとされているが、まだ直接的な証拠は発見されていない。
肉眼で観測出来るケンタウルス座α星が2つの恒星から成る事を前提にして、ケンタウルス座α星ABと呼ぶ事もある。この「AB」は、それぞれの恒星を1つの主星として扱い、伴星の見かけ上の重心を示している。「AB-C」とするとプロキシマ・ケンタウリがα星Aとα星Bの連星系の周り、全体を公転している事を表す。古い文献では「A×B」と記されているものもあるが、現在では使用されていない。太陽からα星ABの共通重心までの距離は、それぞれの恒星までの距離とほとんど変わらない。そのため、上記の見かけ上の重心とは別に、1つの恒星だとして考える事もある。
星震学の恒星彩層、および恒星の自転運動の研究から、ケンタウルス座α星系のそれぞれの恒星の年齢に大きな差は無い。しかし、その年齢は観測結果によって、45億年から70億年の間と、かなり誤差がある。星震学の分析に基づくと、推定年齢は48.5億±5億年になる。しかし、その他にも50億±5億年、52億年から71億年、64億年、65.2億±3億年という結果も得られている。また、恒星の彩層活動による分析では、44億から65億年、自転速度の観測からは50億±3億年という値が得られている。
ケンタウルス座α星は星間雲Gクラウドの近くにあるとされ、最も近い恒星系は褐色矮星の連星系WISE J104915.57-531906.1で、約3.6光年離れている。

ケンタウルス座α星A

ケンタウルス座α星Aはケンタウルス座α星系の主星で、太陽よりわずかに大きい。スペクトル分類は太陽と同じG2V型で、可視光では黄色に見える。質量は太陽より10%大きく、半径は23%大きい。推定自転周期は約22日で、自転速度は秒速2.7±0.7kmになる。この自転周期は太陽の約25日よりもわずかに短い。α星Aのみの視等級は0.01等。

ケンタウルス座α星B

ケンタウルス座α星Bはケンタウルス座α星系の第1伴星で、太陽より小さく暗い。スペクトル分類はK1V型で、橙色に光る。質量は太陽の10%小さく、半径は14%小さい。推定自転速度は約41日で、自転速度は秒速1.1±0.8kmになる。1995年までは自転周期は36.8日とされていた。α星Bはα星Aよりも強いX線を放射しており、α星Bの光度曲線は短時間に著しく変化し、太陽フレアが観測される事もある。α星Bのみの視等級は1.33等級。

ケンタウルス座α星C（プロキシマ・ケンタウリ）

ケンタウルス座α星Cはケンタウルス座α星系の第2伴星で、通常は「プロキシマ・ケンタウリ」と呼ばれる。プロキシマの意味は、ラテン語で「最も近い」という意味であり、太陽系に最も近い恒星であることから来ている。スペクトル分類がM5.5Veの小さな赤色矮星である。BV色指数は1.82で、質量は太陽の12.3%、木星の129倍しかない。

観測

α星Aとα星Bは公転によって2秒角から22秒角、離れて見えるが、どちらにせよ、非常に接近しているので肉眼で分離するのは困難であるが、双眼鏡か5cm程度の望遠鏡があれば容易に可能である。
南半球では、ケンタウルス座α星とケンタウルス座β星の2つの恒星をThe Pointers、あるいは南の指極星 (Southern Pointers) と呼び、その線の延長線上にみなみじゅうじ座がある。β星から西に4.5度離れた位置にα星がある。しかしこの線の延長線上には、みなみじゅうじ座とは区別されている星群、ニセ十字も存在している。
南緯29度以南になると、ケンタウルス座α星は周極星になり、地平線の下に沈む事はない。ケンタウルス座α星が観測出来るのは、北緯29度以南でメキシコのエルモシージョやチワワ、テキサス州のガルベストン、フロリダ州のオカラ、ランサローテ島、スペインのカナリア諸島などが該当する。日本では奄美大島付近にあたる。正中は毎年4月24日と6月8日の午後9時である。
地球からはプロキシマ・ケンタウリはケンタウルス座α星ABから南西に2.2度離れて見える。先述の通り、満月4個分の距離で、β星との距離の約半分にあたる。プロキシマ・ケンタウリは視等級が11.13で、観測するには適度な口径の望遠鏡が必要になる。望遠鏡で観測すると小さく赤く輝く恒星として見える。変光星総合カタログ(GCVS)Ver.4.2にケンタウルス座V645星という名称として登録されている。プロキシマは閃光星（くじら座UV型変光星）であり、わずか数分で視等級が0.6上がる事もある。何人かの天文学者や天文愛好家は定期的に、プロキシマの増光の様子を監視している。

連星系

ケンタウルス座α星AとBは、79.91年の周期で公転しており、軌道長半径は11.2au（16.7億km）で、太陽系に当てはめると、太陽から土星までの距離に匹敵する。しかし、軌道離心率0.5179という極端な楕円軌道のため、遠点では、太陽から冥王星間（35.6au、53億km）まで離れる可能性がある。2つの恒星を合わせた質量は太陽質量のほぼ2倍になる。AとBの絶対等級はそれぞれ、4.38等と5.71等になる。恒星の進化論やスペクトルの観測などに基づくと、連星系の年齢は先述の通り、ばらつきはあるが、50億年から60億年とされている。
地球から見ると、AとBの位置角(PA)は常に変化している。2010年の観測では角直径は、6.74秒角で、PAは245.7度だった。翌年の2011年には、6.04秒角まで接近し、PAは251.8度だった。2016年2月時点で、角直径は4.0秒角で、位置角は300度である。近点時の角直径は1.7秒角で、遠点時は約22秒角まで離れて見える。最後に近点に到達したのは、1976年2月中旬で、次は2056年1月になる。
AとBの真の軌道における近点到達は1955年8月に起こり、次回は2035年8月、遠点到達は1995年5月に起こり、
次回は2075年の見込みである。2つの星の見かけの距離は急速に近付いており、少なくとも2019年まではこの傾向が続く。

プロキシマ・ケンタウリ

プロキシマ・ケンタウリは、ケンタウルス座α星ABから約15,000auも離れた位置にある。光年に換算すると、約0.24光年になる。重力的にABと結合しているとすると、10万から50万年かけて公転している事になる。しかし、プロキシマ・ケンタウリがABと重力的に結合しておらず、双曲線軌道を持ち、一度接近して、二度と戻ってこない可能性も指摘されている。この場合、プロキシマ・ケンタウリとケンタウルス座α星ABは、偶然、似通った固有運動を持つ可能性が高くなる。理論上では、少なくとも数百万年間は、プロキシマ・ケンタウリはケンタウルス座α星系に留まり続ける事が出来る。いずれにせよ、プロキシマ・ケンタウリが本当にケンタウルス座α星ABと重力的に結合しているかは明らかになっていない。

名称

学名 Alpha Centauri（略号 α Cen）。日本語では、学名そのままにアルファ・ケンタウリとそのまま呼ばれることも少なくなかった。
国際天文学連合の恒星の命名に関するワーキンググループ (Working Group on Star Names, WGSN) によって、2016年8月21日にα星Cに対してプロキシマ・ケンタウリ (Proxima Centauri) 、2016年11月6日にα星Aに対してリギル・ケンタウルス (Rigil Kentaurus) 、2018年8月10日にα星Bに対してトリマン (Toliman) という固有名がそれぞれ正式に定められた。

リギル・ケンタウルス

リギル・ケンタウルス（Rigil Kentaurus）は、アラビア語で「ケンタウルスの足」を意味する rigl qanṭūris という言葉に由来する。リギル・ケント（Rigil Kent、Rigil Kentaurus の略形）と呼ばれることもあった。これは、20世紀の中頃、航海暦において再命名されたものが、1980年代に恒星の位置の表示が1950年分点 (B.1950.0) から2000年分点 (J.2000.0) へ元期の変換が行われた際、主に英語圏の星図・星表類に記載されるようになったものである。以後、英米では星座解説書等他の文献でも見られるようになったが、この情勢は日本には伝わっていない。そのため、日本ではいまだこの星を固有名で呼ぶ慣習が根付いておらず、翻訳書や一部の書籍で用いられている程度であり、依然としてバイエル名の「α星」の呼び名のままである。
固有名として使われ出したのは20世紀になってからのことだが、星名そのものはかなり古くから存在している。アラビアではこの星のことを رجل قنطورس（Rijl Qanṭūris; リヂル・カントゥーリス、「ケンタウルス（座）の足（の星）」の意）と呼んでいた。明らかにギリシア星座に由来するものであり、アッ＝スーフィーの星図や「ウルグ・ベグの星表」に見られる。このうち、「ウルグ・ベグの星表」のラテン語訳本のハイド版（1665年）で Rigjl Kentaurus と音訳され、更にベイリー版（1843年）において現行の Rigil Kentaurus となった。

トリマン

アラビア語で「ダチョウ」を意味する الظلمان  (al-Ẓulmān) を語源とする説の他、「ぶどうの蔓の射手」を意味する言葉に由来するとする説がある。