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藤岡弘、 略歴
2008年、テレビ愛知 - テレビ東京系『トミカヒーロー レスキューフォース』の劇場版『トミカヒーロー レスキューフォース 爆裂MOVIE マッハトレインをレスキューせよ!』（監督：岩本晶、制作：ドッグシュガー、制作・配給：松竹）では、俳優としての古巣である松竹作品で、レスキューフォースR0こと世界消防庁長官・刑部零次役で出演。「37年ぶりに仮面ライダー以外のヒーローに変身する」として話題となった。この役についても、藤岡自身から「謎の男っぽさや過去の出来事をイメージ」して顔や手の傷、衣装、「変身後は（汚しや傷を入れて）少し古いデザインのスーツに変えてもらえないか」などスタッフに役作りのアイデアが出されている。また『レスキューフォース』の続編である『トミカヒーロー レスキューファイアー』（2009年4月 - 2010年3月、テレビ愛知 - テレビ東京系）でも同じ役を演じた。
2014年1月23日、33年ぶりに『徹子の部屋』にゲスト出演。この中で敬愛する母が2013年の春に103歳で他界したことを報告した。下積み時代には自分の着物を質草にし、『SFソードキル』でのハリウッド進出の際には既に高齢だったにもかかわらず自ら現地に足を運ぶなど、明治生まれの気丈さで藤岡をまさに物心両面で支え続けた。亡くなる直前まで意識が鮮明で「子供のことを考えて生きるように」と藤岡を諭した後、眠るように息を引き取ったという。
同年5月13日、自ら企画したフジテレビ系のドキュメンタリー番組『海を越えた侍たち〜藤岡弘、がブラジルで見つけた日本人の心〜』の取材・収録のため訪伯中、過去5回の訪伯でのボランティア支援で日本とブラジルの国際交流に貢献したことや、日系人社会を正しく伝えるための番組作りなどが評価され、ブラジル連邦議会より「感謝表彰」、名誉下院議員より「大十字勲章」が授与された。
2015年、ベストジーニスト2015（協議会選出部門）を受賞。
2020年、長男・藤岡真威人が俳優デビュー。
藤岡弘、 人物
所持している資格は調理師免許、普通自動車免許、小型船舶操縦士、大型特殊自動車免許、大型自動二輪免許、自家用操縦士免許、スキューバダイビング、無線従事者免許（アマチュア）、鉄砲、パワーボート免許、抜刀道四段、柔道三段、空手初段、小刀護身道四段、居合道初段など。このうち、大型自動二輪については750ccに乗ろうと教習所無しで受けた試験に3回の不合格を経て4回目で合格し、『仮面ライダー』の放送終了後に初めてホンダ・CB750を購入したそうである。この資格の多さは『幸せ!ボンビーガール』に出演した際にも特集された。
コーヒーを愛飲しており、1日に5、6杯は飲むという。自ら汲みにいくほどのお気に入りの富士山系の自然水を沸かして「ありがとう」「おいしくなれ」と呟きながら、時間をかけて1滴ずつゆっくりドリップし、抹茶のように茶せんでかき回して十分に空気を含ませてから嗜むという独自の手法が、テレビで紹介されている。これ以外に、エチオピアで知ったという粗挽きしたコーヒー豆を薬缶で煮出すワイルドな飲み方を楽しむこともある。自身のホームページではオーガニックの「藤岡、珈琲」やコーヒーカップなどを自身に関する各種グッズとともに販売している。
藤岡弘、 人物
英会話を得意としており、アメリカ映画への出演を通じて知り合った映画監督のジェームス・キャメロンとは「キャメロン」「サムライ」と呼び合うほど、親交が深い。2009年5月に出版された『藤岡弘、の武士道入門』（並木書房）は、著者の小峯隆生が、ある日、来日中だったキャメロンと浅草で蕎麦を食べている際にキャメロンから「明日サムライに会いに行くんだ」と、藤岡を紹介されたことがきっかけで小峯が藤岡に「弟子入り」し、出版に至った書籍である。また、この中で藤岡は元アメリカ陸軍大尉で軍事評論家の飯柴智亮と対談を行っており、その際に飯柴からアフガニスタンの戦場で実際に使用した護身用ナイフを譲られている。
藤岡弘、 人物
こうした藤岡のこだわりや暮らしぶりに関して2013年7月3日放送のバラエティ番組『ドラゴンレイディSP』（フジテレビ）では「自称、現代の侍と豪語する藤岡弘、」と紹介、「藤岡がコーヒー1杯を淹れるのに30分、車移動込みだと合計2時間かかった」と誇張や虚偽、揶揄を加えて事実と異なる内容を放送。「侍」と自ら名乗ったこともなく、コーヒーの時間も大げさで、ロケ場所などは番組側の指定によるものだった。この事実についてフジは8月20日付けの同局の公式サイトで藤岡とその関係者、ならびに視聴者への「訂正とお詫び」のコメントを掲載。所属事務所も公式ブログでこのことに関する公式コメントを発表している。このトラブルをきっかけに、番組は打ち切りとなった。
藤岡は自身の生き方について、過去を振り返らず失敗しても自身で納得いくまで追求する姿勢であることを述べている。何事に対しても全力で取り組む姿が笑い者にされていることも認識しているが、他者からどう思われるかよりも自身で納得できるかどうかを重視している。信念を貫くことで灰汁の強い役者になったと自認しており、それによりクライアントから敬遠されることもあったと述べている。
藤岡弘、 人物
NHK大河ドラマにおいて、織田信長役を二度演じている。1度目は1981年の『おんな太閤記』で、二度目は1989年の『春日局』である。また、2023年の『どうする家康』では、信長の父親・織田信秀役で出演。藤岡は出演決定に合わせて、「かつて大河にて若い頃、二度も演じさせていただいた信長であり、その父親役は感慨深いものがある」「信長を育て上げた父親とはどんな人物か、いろいろ想像すると楽しくなります」とコメントしている。また、同作で信長を演じる岡田准一については「これからの映像界を背負ってかれる楽しみな青年と思っております」と期待を寄せている。
1984年（昭和59年）、アメリカ映画『SFソードキル』に出演し、パリ国際ファンタスティック&SF映画祭批評家賞を受賞。日本人として初めて全米映画俳優組合員となった。この出来事がきっかけとなり、「昔の武将は一度"、"を打って決意した。周囲に流されることなく立ち止まり自分を見つめる」という覚悟と、「『我未だ完成せず』との意味を込めて」芸名の最後に“読点”を付けることにした。その一方、「、」には「てんでダメな男」というシャレもかけられているという。
藤岡弘、 人物
27、28歳のころに、空手の先輩がブラジルで空手の指導を行っていた縁で、ブラジルの軍隊で1か月半ほど訓練を受けたことがある。このとき教えられた銃器の扱いは、後に『野獣死すべし』など映画での銃を取り扱うシーンに活かされた。
お笑いコンビ、とんねるずやダウンタウンのバラエティ番組に出演するようになる。とんねるずは、『オールナイトフジ』で藤岡と初共演した際には狂喜乱舞、『とんねるずのみなさんのおかげです』では『仮面ライダー』のパロディ『仮面ノリダー』を演じる。また、『とんねるずの生でダラダラいかせて』では藤岡とカートレース対決を行っている。ダウンタウンは自身の番組『ダウンタウンのごっつええ感じ』の1コーナー「藤岡弘と遊ぼう!」で藤岡と共演。鬼ごっこ、ドッジボール、ハンカチ落としなどの遊びを展開している。
世界各地の紛争地帯や被災地などへの救援ボランティアとしても精力的に活動している。1993年（平成5年）7月の北海道南西沖地震の際には「映画撮影の際にお世話になったので」と水などの援助物資を持てるだけ持って奥尻島に駆けつけ、当時の新聞もこの行動に「仮面ライダーは実在した」と大きく記事になった。また、その後に起こった2011年（平成23年）3月の東日本大震災の際にも、被災地へ1トンの米を寄付している。
雑誌、新聞で統一教会との関連性が1990年（平成2年）ごろより報道されるようになる。1992年（平成4年）9月、「東京スポーツ」などで「統一教会の信者」と報じられた。詳細は統一教会の名を隠した自己啓発セミナーの広告塔になっていただけであり、本人は全く関与がなかった。
「梁山泊空手道連盟（代表：富樫宜弘）」を中心に結成された「眞日本武道空手道連盟」・名誉会長に1998年就任。
コーヒー豆などのインターネット販売を行っている（「人物」の項を参照）。
藤岡弘、 エピソード
藤岡が上京したときは、養成所に入る予定はあったものの確かな当ては何もなく、泊まる場所もないため上智大学の横の土手で野宿するなどしていた。藤岡は後年のインタビューでこのころを振り返り、たった一人きりで世間と向き合う自身にとっては世間そのものがショッカーのようであったと述べている。
養成所入所後も東京の流れの速さについていくのが精一杯であり、周囲が優秀であったため劣等感を感じていた。
松竹時代は、社風により青春映画のお坊ちゃん役が多く、自身とはかけ離れた役柄に悩んでいた。出演作品には恵まれていたものの、次第に会社から与えられた仕事に甘んじていることや自身の役者としての方向性に疑問を感じるようになり、松竹を離れることを決意した。
藤岡弘、 エピソード
当初、藤岡は本郷猛役だけでなく仮面ライダーのコスチュームも着用し、スーツアクターを兼任していた。危険度の高いアクションを除き、トランポリンを使用したアクションやオートバイで階段を登るバイクアクションなどもこなしている。藤岡はスーツアクションを行うことは特別なことではなく当然だと思っていたが、その苦労までは想像できておらず、後年のインタビューでは過酷な撮影ゆえに毎日現場へ向かう際に恐怖を感じていたことを明かしている。第1話の撮影では、マスクをつけてのアクションは自身の息で前が見えなくなり、革製のスーツも動きづらかったが、準備に忙しいスタッフに申し出ることはできなかったことを述べている。
藤岡弘、 エピソード
こうして撮影に取り組んでいたが、第9話・第10話では下り坂をバイクで走り下りるシーンでコーナーを曲がる際、たまたま工事中だったために砂利が多い場所で、オーバースピードからスリップし、曲がりきれないまま電柱を支えるワイヤーに突っ込む。その際にワイヤーに足が引っかかってワイヤーが跳ね上がり、そのまま反動でバイクとともに飛ばされるというアクシデントに見舞われる。藤岡は路上を2 - 30メートル転がって動けなくなったが、事故直後はまだ意識があり、背中の後ろの方から肩越しに見えていた自分の左脚を元の位置に戻し、靴が脱げていたために親指が動くかを確認し、かすかに動いたことに安心したところで意識を失ったという。容体は全身打撲のうえに左大腿部の骨が粉砕して筋肉に刺さる粉砕骨折の状態で、全治3か月 - 6か月の重傷と診断され、長期休養を余儀なくされる。この事故以降、仮面ライダーシリーズの主演俳優は演出上の一部例外を除いてスーツアクターを兼務することはなくなり、スーツアクターは全面的に大野剣友会やジャパン・アクション・クラブ（JAC、現・JAE）所属のスタントマンが担当するようになった。
藤岡弘、 エピソード
救急搬送後、最初に手術を受けた東京都町田市内の病院は骨の接合手術に関して旧態依然とした技術しか持っておらず、藤岡は同じ病院で手術を受けた患者から「大腿部を複雑骨折して同様の手術を受けて1年ほど入院しているが、まだ完治していない」と聞かされ、車椅子生活すら覚悟した。この状況を知った知人の紹介で、東京都渋谷区千駄ヶ谷（当時）の前田外科病院に転院できることとなったが、当初、最初の病院は転院希望を断り、転院が決定した後も「（転院に関して）当院は一切保証しない」と、移動のためのストレッチャーなどを用意することなく黙視し、カルテやレントゲン写真などの必要な情報提供も拒んだ。前田外科病院で行われた再手術では、ベトナム戦争の傷痍軍人のために開発されたという方法が用いられた。それは筋肉に刺さっていた左脚の骨片を丹念に全て拾い集め、大腿骨の骨髄に金属パイプを通してその周りに骨片を細いワイヤーで巻きつけるというものだった。それまで日本ではほとんど実例がなく、当時の最新技術だったこの手術は無事に成功したが、『仮面ライダー』第1話の放送は病室のベッドで観ざるを得なかった。ギプスが外れると、看護師の眼を盗んで筋肉がすっかり委縮して痩せ細った左脚の筋力強化のため、周囲が寝静まった時間帯にトレーニングを始めるが、その過酷さゆえに夜ごと床には汗だまりができたほか、時には発熱したため、日中になると疲れきって寝込むという「戦い」の日々を数か月送る。そんな当時のことを、藤岡は「看護婦さんとかに『この人は寝てばっかりだなぁ』って思われたのではないかなぁ」と振り返っている。藤岡は後年のインタビューで、このときの体を動かせない苦痛やスタッフに多大な迷惑をかけたという想いで気持ちが先走っていたが、長い思索と心身ともに痛みに堪えなければならないという状況で精神的な成長を遂げることができたと述べている。
藤岡弘、 エピソード
ドラマ自体は基本的に2話を同時進行で撮影するため、第9・10話の藤岡の出演シーンはほぼ撮り終わっていた、そこで第11話からのドラマ展開を変更し、本郷猛の登場シーンを減らしたうえで、やむを得ない箇所だけをライブフィルムの使用で補うこととした。
放送開始前の大事故で主演俳優の重傷という事態は、番組の存続に関わる一大事であり、通常であれば即刻番組降板も止むなしという状況に、緊急企画会議では毎日放送側から本郷猛を死亡させる案も出たが、東映プロデューサー・平山亨は「子供たちのオールマイティーの夢を壊すことはできない」としてこれに強硬に反対すると、代案として2号ライダー登場のアイデアを取りまとめ、主役交代を機にこれまでの反省点を一気に修正し、番組をリニューアルすることで継続を決めた。これが功を奏し、番組は第14話から登板した藤岡の劇団NLT時代の同期である佐々木剛演じる一文字隼人 / 仮面ライダー2号の人気で社会現象となるほど、大ヒット作と化した。
藤岡弘、 エピソード
『仮面ライダー』での本格復帰は第53話からだが、第40話・第41話にまだ足のケガが完治しない時期にゲスト出演という形で現場復帰を果たし、1971年末の桜島・霧島でのロケに参加する。この時、骨折箇所にはまだ金属パイプと固定用のボルトが入っており、傷口は絆創膏と包帯で抑えた状態だった。主治医からは「下手すると脚のパイプが曲がって抜けなくなるばかりか、一生歩けなくなるかもしれない」と猛反対されたが、藤岡は「この舞台を用意してくれたスタッフのため、それでも構わない」とロケを強行する。ただ、最初の撮影シーンがバイクに乗るスタントシーンで、目の前に事故を起こしたバイクが置かれていた時は「頭が真っ白になった」と語っている。撮影中には足から鉄棒が出かかって出血するなどしていたが、東京へ戻ってすぐレントゲン撮影で曲がっていないことが確認され、無事に除去手術が行われた。回復後の左脚はわずかに長くなってしまい、長年の腰痛の元になってしまったと自伝で述べている。本格復帰前の客演時の藤岡の傷はまだ完全には癒えていなかったが、以前と変わらない演技を見せていた。
大きなアクシデントを乗り越えて『仮面ライダー』で全国的に知名度が上がったものの、藤岡はあまりの人気ぶりに、当初は自分自身がそのイメージで固定されてしまうのを怖れたほどだった。こうした理由もあり、後の仮面ライダーシリーズでは、本郷役での客演は少ない。
藤岡弘、 エピソード
ただ、本人は自分の役者としての飛躍が『仮面ライダー』をきっかけにしたものであることは当時から忘れておらず、俳優として地歩を築くことに成功した現在では、「『仮面ライダー』は僕の青春でした」と語り、ゲームソフトなどでも本郷を演じている。また、「自分の代わりに怪我をしてくれたアクションチームの裏方のみんなを差し置いて、ヒーロー役だったということで今さら自分だけが表に出るわけにはいかないと思った」とも後年語っていた。
2001年、映画『劇場版 仮面ライダーアギト PROJECT G4』では、本郷とは明示されていないものの警視総監役で出演し、主人公・津上翔一らに「今の俺にできないことをやってくれ」と激励するという、仮面ライダー1号からのメッセージともとれる意味深な台詞で話題となった。
2005年9月、11月11日から13日まで福岡市で開催されたイベント「FUKUOKAヒーローフェスタ2005 国際ヒーロー映画祭」の実行委員長に就任する。イベント前の記者会見では「子供たちに夢と希望と生きる勇気を与えてきたヒーローの復権を訴えたい」と語った。開催期間中に行われた屋外ステージでのセレモニーでは真剣で8本の巻藁を切り落とし、トークショーでは盟友ショッカーO野の進行で往年の映像を交えながら自らの人生を熱く振り返り、最後には「レッツゴー!! ライダーキック」を熱唱した。
藤岡弘、 エピソード
2011年4月1日公開の『オーズ・電王・オールライダー レッツゴー仮面ライダー』では、1号の声を担当する。声のみとはいえ、映像作品で1号を演じるのはテレビスペシャル『全員集合!7人の仮面ライダー』以来35年ぶりとなった。丸の内TOEIにて行われた舞台挨拶にも登壇してコメントを述べたが、壇上で同じく声の出演となった佐々木と宮内洋（風見志郎 / 仮面ライダーV3 役）がそれぞれ変身ポーズを披露した流れで、観客から「変身ポーズをみせてほしい」とのリクエストが出され始める。藤岡はうつむいて困ったような仕草を見せたが、ちょうど隣にいた1号（のスーツアクター）が機転を利かせ、藤岡に代わってポーズを披露して事なきを得る一幕があった。
2011年に発売された『ウルトラマンVS仮面ライダー』のBD/DVD版では、1993年のビデオ版発売当時には実現できなかった、ハヤタ隊員 / ウルトラマンを演じた黒部進との対談および記者会見の模様が収録された。
藤岡弘、 エピソード
2014年3月29日公開の劇場版『平成ライダー対昭和ライダー 仮面ライダー大戦 feat.スーパー戦隊』では、『全員集合!7人の仮面ライダー!!』以来38年ぶりに本郷役を演じた。変身シーンでは「自分の歴史がよみがえり、血が騒いだ。不思議なもので体は覚えていたんですね。演じるというより、本郷はそのままの自分。何とも言えない感動がありました」と感慨深げに感想を語っている。
2016年3月26日公開の映画『仮面ライダー1号』では、本郷役で44年ぶりに出演したうえ、企画から参加した。撮影当時には69歳にしてスタントマンを使わずにアクションを演じており、本編冒頭で暴漢を返り討ちにしている。
2016年3月30日・4月8日に日本テレビで放送されたトーク番組『（秘）荷物！開封バラエティー ビックラコイタ箱』では、「歴代の仮面ライダー俳優」として藤岡が佐野岳（葛葉 紘汰 / 仮面ライダー鎧武 役）や竹内涼真（泊進ノ介 / 仮面ライダードライブ 役）と共に2週に渡って出演し、藤岡については『仮面ライダー1号』や45年前のバイクスタントにまつわる話題、ガンアクション作品や漫画家・村枝賢一との交流にまつわる話題が紹介された。なお、4月8日放送分の最後では、藤岡が佐野と竹内に「仮面ライダーの火を消すんじゃないぞ」と告げている。
藤岡弘、 エピソード
2021年7月22日公開の映画『セイバー+ゼンカイジャー スーパーヒーロー戦記』で再び本郷猛／仮面ライダー1号を演じ、さらに同年12月17日公開の映画『仮面ライダー ビヨンド・ジェネレーションズ』では、長男の藤岡真威人も本郷猛／仮面ライダー1号を演じ、親子揃って本郷猛を演じた。
1995年11月、愛媛県久万町で新たな2つの小惑星が発見され、2000年（平成12年）3月にそれぞれ「12408 Fujioka（藤岡）」「12796 Kamenrider（仮面ライダー）」と名付けられた。これは、藤岡が久万町出身であることと、『仮面ライダー』に因んだもの。
近年、藤岡の幅広い人気を決定的にしたのはテレビ朝日の『スイスペ!』枠で不定期に放送された「藤岡弘、探検シリーズ」である。もともと同局では1978年（昭和53年）3月から『水曜スペシャル』枠で俳優・川口浩を探検隊長に「川口浩探検隊シリーズ」が放送されており人気番組となったが、1985年（昭和60年）10月に同局の『アフタヌーンショー』で発覚した「やらせリンチ事件」の影響や、川口のがん発病もあり、同年11月に終了。その後、川口が1987年（昭和62年）11月17日に死去したことで自然消滅の状態になっていた。しかし、探検シリーズ復活を希望する声が途絶えないことと、藤岡のワイルドなイメージや以前から旅番組や海外紀行番組を通じて、旅好き・アウトドア好きは知られていたこともあり、藤岡を2代目隊長に起用し2002年（平成14年）12月25日に復活。「藤岡弘、探検隊」はこれまでに6度の探検を行っている。
全6回の平均視聴率（関東）が9.7%と、高視聴率には至らなかったが、これ以降、川口に代わり「隊長といえば藤岡弘、」と広く認知され、パブリックイメージ、タレント・キャラとして浸透することとなった。バラエティ番組などに出演する際のスタイルとして、サファリ・ルックやサバイバルベストが定番となったのもこのころからである。結局、2005年（平成17年）3月19日の第6弾が事実上の最終作となった。また、2014年現在まで再放送などの機会は得られていない。単発では2009年（平成21年）2月1日に放送された『よゐこの無人島0円生活』（テレビ朝日開局50周年記念番組）内のコーナーとして4年振りに復活している。
また、『シルシルミシルさんデー』（テレビ朝日系）では探検シリーズのパロディとして、藤岡が企業や巷の謎を調査するコーナー「藤岡弘、探検隊」を、また同局の『ナニコレ珍百景』では自然界の珍百景を紹介する「探検珍百景」「ワイルド珍百景」、照英とコンビを組んでの「洞窟珍百景」などで藤岡がリポーターを務めている（どちらも不定期放送）。
『仮面ライダー』でアクションを担当した大野剣友会に対しては、番組上は敵であるショッカーを演じていたが、共にアクションを作り上げた本当の仲間であると述べている。
『特捜最前線』で共演した二谷英明や荒木しげる、東映プロデューサーの平山亨や阿部征司らが死去した際には追悼のコメントを寄せた。2012年10月2日にはスケジュールの合間を縫って、入院中の平山を見舞っており、既に認知症を発症していた平山もこの時は状態が安定し、満面の笑みだったことが伝えられている。
藤岡弘、 出演作品
NHK
日本テレビ系列
TBS系列
フジテレビ系列
NET→テレビ朝日系列
テレビ東京系列
仮面ライダーシリーズ
仮面ライダー対ショッカー（1972年） - 主演・本郷猛 / 仮面ライダー
仮面ライダー対じごく大使（1972年） - 主演・本郷猛 / 仮面ライダー
仮面ライダーV3対デストロン怪人（1973年） - 仮面ライダー1号の声
劇場版 仮面ライダーアギト PROJECT G4（2001年） - 警視総監
オーズ・電王・オールライダー レッツゴー仮面ライダー（2011年） - 仮面ライダー1号の声
平成ライダー対昭和ライダー 仮面ライダー大戦 feat.スーパー戦隊（2014年） - 本郷猛 / 仮面ライダー1号
仮面ライダー1号（2016年） - 主演・本郷猛 / 仮面ライダー1号
セイバー+ゼンカイジャー スーパーヒーロー戦記（2021年） - 本郷猛 / 仮面ライダー1号
藤岡弘、 出演作品
仮面ライダーシリーズ
仮面ライダー（1998年） - 仮面ライダー1号
仮面ライダーV3（2000年） - 仮面ライダー1号
仮面ライダー 正義の系譜（2003年） - 本郷猛 / 仮面ライダー1号
仮面ライダー バトライド・ウォー創生（2016年） - 本郷猛 / 仮面ライダー1号
仮面ライダーバトル ガンバライジング（2016年） - 仮面ライダー1号
仮面ライダーバトル ガンバレジェンズ（2023年） - 仮面ライダー1号
吉祥寺駅
吉祥寺駅（きちじょうじえき）は、東京都武蔵野市吉祥寺南町にある、東日本旅客鉄道（JR東日本）・京王電鉄の駅。
吉祥寺駅 乗入路線
JR東日本中央本線と、京王電鉄井の頭線が乗入れ、接続駅となっている。
JR東日本の駅に乗入れている路線は、線路名称上は中央本線のみであるが、一般列車運転系統としては、急行線を走る中央線快速電車及び緩行線を走る中央・総武線各駅停車の2系統が停車する。
京王井の頭線は当駅を終点としている。
吉祥寺駅 駅構造
南北に自由通路があり、行き来が可能。
JR東日本ステーションサービスが駅業務を受託している立川統括センター管理の業務委託駅で、島式ホーム2面4線を有する高架駅。エスカレーターとエレベーターが設置されている。
改札は、中央にある中央口（北口）・公園口（南口）・アトレ本館口（西口）、及び西荻窪寄りにあるアトレ東館口（東口）の計4か所ある。
なお、東隣の西荻窪駅から東京都区部に入り、当駅が中央本線での八王子支社管内最東の駅となる。そのため、当駅と西荻窪駅の間に首都圏本部との境界標が設置されている。
（出典：JR東日本:駅構内図）
井の頭北管区所属。京王電鉄の駅では最北端にあり、唯一武蔵野市に所在する。頭端式ホーム2面2線を有する高架駅（地上3階）。
改札は1か所で、その脇にキラリナ京王吉祥寺への入口がある。正面にはエスカレーターがあり、降りるとJR公園口（南口）改札がある。
吉祥寺駅 利用状況
当駅は北口・南口ともに多くのバス路線が発着しており、当駅の所在地である武蔵野市民の他、三鷹市・練馬区・杉並区・西東京市の住民および埼玉県新座市などからの利用も可能。吉祥寺は多摩地区でも屈指の繁華街のため、隣接する市区以外からも多くの人が集まる。
JR東日本 - 2024年度の1日平均乗車人員は128,246人である。
JR東日本全体では船橋駅に次いで第20位、八王子支社管内では立川駅に次いで2番目であり、中央特快・青梅特快停車駅の三鷹駅や国分寺駅よりも多い。1990年代までは中央線の多摩地域の駅として最多であったが、2000年代に入ると多摩都市モノレールの開業や立川飛行場（立川基地）跡地の再開発などにより利用者が躍進的に増加した立川駅にその座を譲った。
各年度の1日平均乗降人員の推移は以下の通り。
各年度の1日平均乗車人員の推移は以下の通り。
備考
吉祥寺駅 駅周辺
駅周辺は武蔵野市の中心市街地であるだけで無く、周辺の市や区からも人を引付ける多摩地域有数の商業地域であり、立川、町田、八王子とともに多摩地域の４大繁華街の一角を占める。大型商業施設の他、オープンカフェ、飲食店、ブランドショップ、古着屋などが所狭しと立ち並んでいる。駅から練馬区・杉並区・三鷹市の境界まで徒歩圏内であり、23区西部からも集客力のある繁華街である。
中央口（北口）は広く、メイン出口である。みどりの窓口があり、待ち合わせ場所として人が多い。JRの公園口（南口）を出ると京王井の頭線の乗り場と直結しており、徒歩圏内に井の頭公園が位置している。
駅前は広いロータリーになっており、武蔵関、大泉、石神井、柳沢、西荻窪、中野方面（下記参照）の路線バスが発着している。
アーケード商店街としてサンロードとダイヤ街が駅前から伸びており、この2つが北口のメインストリートとなる。駅前から北西に伸びるダイヤ街 (East→West zone) を抜けた先に東急百貨店吉祥寺店がある。そのさらに北西側は急速に商業地化が進んだ一帯で、通称「東急裏」と呼ばれており、オープンカフェやブランドショップが密集している。
吉祥寺駅 駅周辺
駅の北東にはヨドバシ吉祥寺があり、その東側の一帯は風俗店等が立ち並ぶ歓楽街となっている。現在のヨドバシ吉祥寺の建物はかつて近鉄百貨店東京店だったため、周辺一帯は通称「近鉄裏」と呼ばれていた。2000年代以降では東急裏を始めとする他地区のテナント料高騰を嫌ったエスニックショップなどが進出している。
中央口・北口にある主な施設・店舗
南口も商業地区だが、その範囲は北口側に比べて狭い。京王井の頭線の駅ビルであるキラリナ京王吉祥寺と直結している。南口のパークロード商店街はバスの通り道になっているにもかかわらず幅員が狭く、かつ人通りが昼夜を問わず多い。そのため、人や自転車すれすれの所をバスが徐行し、安全面で問題となっている。
駅から徒歩5分の場所に、行楽地である井の頭恩賜公園がある。特に花見の時期には多くの人が訪れる。駅から公園までの道（七井橋通り）沿いには焼き鳥店「いせや」を始め、飲食店やカフェ、古着屋も多い。東進ハイスクールや東進衛生予備校を展開するナガセの本社も位置しており、東進ハイスクールの本部もある。
公園口・南口にある主な施設・店舗
吉祥寺駅 バス路線
のりばは、北口・中央口と公園口の2つに大別される。
駅近くの吉祥寺駅（当駅北口のロータリー）に関東バスと西武バスの路線が乗り入れる。主に北側に向かう路線と東側に向かう路線が発着する。
関東バスは五日市街道営業所・武蔵野営業所・青梅街道営業所、西武バスは上石神井営業所と滝山営業所（吉64のみ）がそれぞれ担当する。各路線の詳細は営業所記事を参照。
以下のバスの発着以外にも路線バスの降車専用停留所にもなっている。停車するのは小田急バスの公園口から発車する便で、吉03は終日、宿44の一部の便、また、それ以外の便でも夕方以降は全て中央口に到着する。なお、小田急バスの中央口に到着するバスの行先は「吉祥寺駅中央口」に設定されている。
駅近くの吉祥寺駅（当駅南口の井の頭通り沿い）に小田急バスの路線が、同停留所近くの吉祥寺駅南口に関東バス（ムーバス）が乗り入れる。主に南西側に向かう路線が発着する。
小田急バスは吉祥寺営業所と武蔵境営業所（吉01系統の武蔵境駅南口行と吉07系統の三鷹駅南口行きのみ）、ムーバスは関東バスの武蔵野営業所がそれぞれ担当する。各路線の詳細は営業所記事を参照。
吉祥寺駅 駅改良工事
2010年3月より、JR東日本が当駅の高架橋耐震化と利便性改善のため、改修工事に着手、2014年に完成した。
改修内容としては、
中央改札口の工事期間中は北口歩道上に仮設駅舎が設置され、仮改札口から北口方面に出入りしていた。
高架橋となっている井の頭線の駅舎は、コンクリート躯体が井の頭公園・吉祥寺間開通時の1934年、鉄骨橋梁が1977年に構築されたもので、老朽化が進んでいた他、耐震化工事も必要になっていた。そのため、2007年12月 - 2010年にかけて高架橋の改築とホームの改良工事を行った。工事の際には度々2つある井の頭線のホームのうち1つを閉鎖した。そして、2011年10月1日より公園口の南北自由通路の右側にエレベーターが新設され、2階の切符売り場・JR改札口だけで無く、3階の井の頭線の改札前へも運転されることとなった。
また、駅舎に隣接する京王吉祥寺駅ビルも1970年の建築から40年近く経過し老朽化が進んでいたこともあり、2010年4月上旬から建て替え工事を行い、2014年4月に完成した。工事の間、テナントであるユザワヤと啓文堂書店は丸井吉祥寺店内に仮移転していたが、新ビル完成後に各テナントとして再出店した。
吉祥寺駅 隣の駅
東日本旅客鉄道（JR東日本）
中央線（快速）
■特別快速「ホリデー快速おくたま」・■通勤特快・■中央特快・■青梅特快
通過
■通勤快速（平日下りのみ）・■快速（土曜・休日、下り高尾方面は「各駅停車」扱い）
荻窪駅 (JC 09) - 吉祥寺駅 (JC 11) - 三鷹駅 (JC 12)
■快速（平日、下り高尾方面は「各駅停車」扱い）
西荻窪駅 (JC 10) - 吉祥寺駅 (JC 11) - 三鷹駅 (JC 12)
中央・総武線（各駅停車）・ 東西線直通
西荻窪駅 (JB 03) - 吉祥寺駅 (JB 02) - 三鷹駅 (JB 01)
京王電鉄
井の頭線
■急行
久我山駅 (IN14) - 吉祥寺駅 (IN17)
■各駅停車
井の頭公園駅 (IN16) - 吉祥寺駅 (IN17)
沿線でのイベント等の開催時には、通常の隣の停車駅との間にある以下の駅に停車することがある。
花見シーズンの土・休日には、一部急行が井の頭公園駅に臨時停車する。
白色矮星
白色矮星（はくしょくわいせい、英: white dwarf）は、大部分が電子が縮退した物質によって構成されている恒星の残骸であり（縮退星）、恒星が進化の終末期にとりうる形態の一つである。白色矮星は非常に高密度であり、その質量は太陽と同程度であるにもかかわらず、体積は地球と同程度しかない。白色矮星の低い光度は天体に蓄えられた熱の放射に起因するものであり、白色矮星内では核融合反応は発生していない。白色矮星の異常な暗さが初めて認識されたのは1910年のことである:1。"White dwarf" という名称は1922年にウィレム・ヤコブ・ルイテンによって名付けられた。
白色矮星 概要
知られている白色矮星の中で最も太陽系に近いものは、8.6光年の距離にある連星系シリウスの伴星であるシリウスBである。太陽に近い100個の恒星系には、8個の白色矮星が存在すると考えられている。また、太陽近辺の褐色矮星より質量が大きい天体のうち、4分の1が白色矮星に占められていると考えられている。
白色矮星 概要
白色矮星は、質量がおよそ10太陽質量に満たず、中性子星になるほど重くはない恒星の進化の最終状態であり、銀河系にある恒星の97%以上がこのような進化をたどると考えられている:§1。低質量から中質量の恒星が水素の核融合を起こす主系列星の段階を終えた後、恒星は膨張して赤色巨星となり、この段階では巨星内部でのトリプルアルファ反応によってヘリウムから炭素と酸素が合成される。赤色巨星の質量が軽く、コアが炭素の核融合を起こすのに必要な温度 (およそ10億K) に到達できない場合、核融合を起こせない炭素と酸素は恒星の中心部に蓄積する。このような恒星がその外層を放出して惑星状星雲を形成した後に、コアの部分が残される。これが残骸である白色矮星である。通常は、白色矮星は炭素と酸素で構成される。白色矮星の前駆天体の質量が太陽質量の8倍ないし10.5倍であった場合、コアの温度は炭素の核融合を起こすには十分だがネオンの核融合には不十分な程度の温度となり、この場合は酸素・ネオン・マグネシウムからなる白色矮星が形成される。非常に低質量の恒星はヘリウムの核融合を起こすことができないため、連星系における質量損失によってヘリウムの白色矮星が形成されると考えられる。
白色矮星 概要
白色矮星の物質はもはや核融合反応を起こせないため、天体はエネルギー源を持たない。その結果として、恒星のように核融合によって生成される熱で重力収縮に対抗して自身を支えられないが、電子の縮退圧のみによって支えているため非常に密度が高い。縮退に関する物理学から、自転していない白色矮星に対してはチャンドラセカール限界という質量の上限値が得られており、これはおよそ1.44太陽質量である。この質量を超えると、天体を電子の縮退圧で支えられなくなる。この質量限界に近付いた炭素-酸素白色矮星は、典型的には伴星からの質量輸送によって、炭素爆発として知られる過程を介してIa型超新星として爆発を起こす。SN 1006はその有名な例である。
白色矮星は形成された時点では非常に高温であるがエネルギー源を持たないため、エネルギーを放射するのに伴って徐々に冷却する。これは、白色矮星からの放射は初期は高い色温度を持つが、時間の経過に伴って放射は弱く赤くなっていくことを意味する。長い時間をかけて白色矮星は冷えていき、物質はコアから結晶化を開始する。天体の温度が低くなるということは十分な熱や光を放射できなくなることを意味しており、このような天体は冷たい黒色矮星となる。白色矮星がこの状態に到達するのに必要な時間は現在の宇宙の年齢 (およそ138億年) よりも長いと計算されており、黒色矮星はまだ存在していないと考えられる。最も古い白色矮星は依然として数千ケルビンの温度での放射を行っている。
白色矮星 発見
白色矮星は、エリダヌス座ο2星 (エリダヌス座40番星) の三重星系において初めて発見された。この星系は比較的明るい主系列星であるエリダヌス座ο2星Aと、その遠方を公転するBとCの近接連星からなり、Bが白色矮星、Cは主系列の赤色矮星である。エリダヌス座ο2星BとCのペアは、1783年1月31日にウィリアム・ハーシェルによって発見された。1910年に、ヘンリー・ノリス・ラッセル、エドワード・ピッカリングとウィリアミーナ・フレミングは、エリダヌス座ο2星Bは暗い天体であるにもかかわらず、スペクトル型がA型、あるいは白い天体であることを発見した。1939年にラッセルはこの発見を以下のように振り返っている:1。
白色矮星 発見
私は友人であり寛大な支援者であるエドワード・C・ピッカリング教授の元を訪れていました。彼は持ち前の優しさで、ヒンクスと私がケンブリッジで行った恒星の年周視差の観測で観測した全ての星—比較星も含めて—を観測したいと申し出てくれました。この一見ルーチンワークに思える仕事は非常に実りの多いものであり、非常に暗い絶対等級を持つ全ての恒星はスペクトル型がM型であるという発見に繋がりました。この研究テーマについての会話の中で (私の記憶によれば)、私はピッカリングに私のリストに無い他の特定の暗い星について尋ね、特にエリダヌス座40番星Bに言及しました。いかにも彼らしいことですが、彼は天文台のオフィスにメモを送り、まもなくこの天体のスペクトル型はA型だったとの返事が来ました (フレミング夫人からだったと思います)。この大昔の時点においても、表面輝度と密度の「可能な」値と呼んでいたものの間には極端な矛盾があることが十分に分かりました。恒星の特徴の非常に優れた規則に見えたものに対するこの例外を前に、私は困惑しただけではなく意気消沈していたに違いありません。しかしピッカリングは私に微笑みかけ、「このような例外があるからこそ、我々の知識は進歩するのです」と言い、そして白色矮星は研究の領域に入ったのです！
白色矮星 発見
エリダヌス座ο2星Bのスペクトル型は、公式には1914年にウォルター・シドニー・アダムズによって記述された。
シリウスの伴星であるシリウスBは、エリダヌス座ο2星Bの次に発見された白色矮星である。19世紀の間に、いくつかの恒星の位置測定はその位置の小さな変化を測定するのに十分な精度となった。フリードリヒ・ヴィルヘルム・ベッセルは位置測定を用いて、シリウスとプロキオンの位置が周期的に変化していることを突き止めた。1844年に、彼は双方の恒星が見えない伴星を持っていると予測した。
シリウスとプロキオンが連星であると考えれば、その運動の変化は驚くべきものではない。我々は必要に応じてそれを受け入れ、その量を観測によって調べれば良いのである。しかし光は質量の本当の特性ではない。無数の目に見える星の存在は、無数の目に見えない星の存在に対して何も証明することはできない。
ベッセルはシリウスの伴星の周期をおよそ半世紀と概算した。クリスチャン・A・F・ペーテルスは1851年にその軌道を計算した。1862年1月31日になって初めて、アルヴァン・グラハム・クラークがそれまで発見されていなかったシリウスに近い天体を観測し、これは後に存在が予測されていた伴星であることが確認された。1915年にはウォルター・シドニー・アダムズが、シリウスBのスペクトルはシリウスのものと類似していることを発見したと公表した。
白色矮星 発見
1917年に、アドリアン・ヴァン・マーネンは孤立した白色矮星であるヴァン・マーネン星を発見した。これらの初めて発見された3つの白色矮星は、いわゆる「古典的な白色矮星」(classical white dwarfs) である:2。その後多数の暗く白い天体が発見され、これらの固有運動が大きいことから、これらの天体は地球に近い位置にある低光度の天体、すなわち白色矮星である可能性があることが示唆された。ウィレム・ヤコブ・ルイテンが1922年にこの分類の天体の調査を行った際に、"white dwarf" という用語を初めて用いたと考えられる。この名称は後にアーサー・エディントンによって普及された。これらの存在の疑いがあったにもかかわらず、最初の非古典的な白色矮星の存在が明確に同定されたのは1930年代になってからであった。1939年までに18個の白色矮星が発見された:3。ルイテンらは1940年代も白色矮星の探査を継続した。1950年までには100個を超える白色矮星が発見され、さらに1999年までには2000個以上の存在が知られていた。それ以降、スローン・デジタル・スカイサーベイが9000個を超える白色矮星を発見しており、その大部分は新しいものである。
白色矮星 組成と構造
白色矮星の推定質量は、小さいものは0.17太陽質量、大きいものは1.33太陽質量のものが知られているが、質量分布は0.6太陽質量に強い極大を持ち、また大多数が0.5〜0.7太陽質量の間にある。観測されている白色矮星の推定半径は、典型的には太陽半径の 0.8-2% であり、これは太陽半径のおよそ 0.9% である地球の半径と同程度である。すなわち白色矮星は、太陽と同程度の質量が太陽よりも典型的に100万倍も小さい体積の中に押し込められた天体である。したがって白色矮星の物質の平均密度は、非常に大まかには太陽の平均密度の100万倍大きく、およそ 106 グラム毎立方センチメートル、あるいは1立方センチメートルあたり1トンである。典型的な白色矮星の密度は、104-107 g/cm3 である。白色矮星は知られている中で最も高密度な物質からなる天体の一つであり、これを超える密度を持つのは、中性子星やクオーク星 (仮説上の天体)、そしてブラックホールといった他のコンパクト星のみである。
白色矮星 組成と構造
白色矮星は発見されてまもなく、非常に高密度であることが判明した。シリウスBやエリダヌス座ο2星Bのように天体が連星系にある場合、連星軌道の観測から質量を推定することが可能となる。この観測は1910年にシリウスBに対して行われ、0.94太陽質量という値が得られた。この値は、より近代的な推定値である1.00太陽質量と比べても遜色のない推定値である。高温の天体は低温のものに比べてより多くのエネルギーを放射するため、恒星の表面光度はその有効温度とスペクトルから推定することができる。恒星の距離が分かっている場合、その絶対光度も推定できる。そして絶対光度と距離から、恒星の表面積と半径を計算することができる。シリウスBやエリダヌス座ο2星Bは温度が比較的高く光度は比較的低いことから、これらの天体は非常に高密度であるはずだということが判明したが、この事実は当時の天文学者にとっては不可解なものであった。1916年にエルンスト・エピックが多くの実視連星の密度を推定した際、彼はエリダヌス座ο2星Bの密度が太陽の25,000倍であることに気が付いたが、これは彼が「あり得ない」と言う程に高い値であった。アーサー・エディントンは後の1927年に以下のように記している:50。
白色矮星 組成と構造
我々は、星の光が我々にもたらすメッセージを受け取り、解釈することによって星について学ぶ。シリウスの伴星からのメッセージが解析されこう言った。「私はあなた方がこれまでに出会ったどんな物質よりも3000倍高密な物質でできています。私の物質1トン分は、マッチ箱に収まるくらいの小さな塊になるでしょう」。このようなメッセージに対してどう返答することができるだろうか？1914年の段階で我々のほとんどがした返事は、「黙れ。馬鹿なことを言うな」であった。
エディントンが1924年に指摘した通り、一般相対性理論に基づくと、天体がこのように高密度であることはシリウスBからの光は重力赤方偏移を示すはずであることを示唆する。これは1925年にウォルター・シドニー・アダムズが赤方偏移の測定を行った際に確認された。
白色矮星 組成と構造
白色矮星の物質は原子が化学結合で結び付いたものではなく、束縛されていない原子核と電子のプラズマで構成されているため、このような高密度となることができる。そのため、通常の物質であれば原子軌道によって制限されているよりも近くに原子核を配置することが可能となる。エディントンは、このプラズマが冷却して原子を電離した状態に保つことができないほどエネルギーが低くなった状態になると何が起きるのかという疑問を提起した。このパラドックスは、新しく考案された量子力学を適用することによって1926年にラルフ・ファウラーによって解決された。電子はパウリの排他原理に従うため、2つの電子が同じ量子状態を占めることはない。また電子は、1926年に発表されたパウリの排他原理を満たす粒子の統計的分布を決めるフェルミ・ディラック統計に従う。そのためたとえゼロ温度であっても、電子は全てが最も低いエネルギー状態、つまり基底状態を占めることはできない。電子のいくらかはより高いエネルギー状態を占める必要があり、可能な最も低いエネルギー状態のバンドである「フェルミの海」を形成する。電子のこの状態は縮退と呼ばれ、白色矮星はゼロ温度まで冷えることができ、それでもなお高いエネルギーを持つ。
白色矮星 組成と構造
白色矮星を圧縮すると、体積あたりに含まれる電子の数は増加する。パウリの排他原理を適用すると、これは電子の運動エネルギーを増加させ、したがって圧力が増大することになる。白色矮星においては、この電子の縮退圧が重力崩壊に対抗して天体を支えている。この圧力は密度のみに依存し、温度には依存しない。縮退した物質は比較的圧縮性であり、これは質量の大きい白色矮星の密度は低質量の白色矮星の密度よりもずっと大きく、白色矮星の半径は質量が増加するに伴って減少することを意味する。
白色矮星 組成と構造
白色矮星に、中性子星へと崩壊を起こさない限りは超えることができない限界質量が存在するという事実は、白色矮星が電子の縮退圧によって支えられているという事実の別の帰結である。このような限界質量は、理想化された一定密度の天体の場合に、1929年にヴィルヘルム・アンダーソンによって、1930年にはエドマンド・ストーナーによって計算された。この値は密度分布に対して静水圧平衡を考慮することによって修正され、限界質量の現在知られている値はスブラマニアン・チャンドラセカールによる論文『The Maximum Mass of Ideal White Dwarfs』において1931年に初めて発表された。自転していない白色矮星の場合、限界質量はおよそ 5.7M☉/μe2 で表される。ここで μe は天体の電子あたりの平均分子量、M☉ は太陽質量である:式(63)。炭素・酸素からなる白色矮星は大部分が炭素12と酸素16からなり、どちらの原子も原子番号は原子量の半分に等しいため、μe はこの天体では2に等しくなる。その結果、限界質量は一般に引用される値である1.4太陽質量となる。なお20世紀の初め頃には恒星は主に重元素からできていると信じるに足る理由があったため:955、1931年の論文では、チャンドラセカールは μe の値として2.5を採り、限界質量の値として0.91太陽質量を与えた。1983年、チャンドラセカールはファウラーと共に、白色矮星に関する研究やその他の研究でノーベル物理学賞を受賞した。この限界質量は、現在では「チャンドラセカール限界」と呼ばれている。
白色矮星 組成と構造
白色矮星の質量がチャンドラセカール限界を超え、かつ原子核反応が起きなかった場合、電子によってもたらされる圧力は重力に対抗することができなくなり、中性子星と呼ばれるより高密度の天体へと崩壊する。実際には、近傍の恒星から質量を降着して質量が増加している炭素・酸素白色矮星は、限界質量へと到達する前に暴走的な核融合反応を起こしてIa型超新星となり、これにより白色矮星は破壊されると考えられる。
白色矮星 組成と構造
新しい研究では、多くの白色矮星は少なくとも特定の種類の銀河においては、降着によっては限界質量には到達しないことが示唆されている。超新星になる白色矮星のうち少なくともいくつかは、連星になっている白色矮星同士が衝突・合体することによって必要な質量に到達すると仮定される。楕円銀河においては、このような衝突がIa型超新星の主要な原因である可能性がある。この仮説は、銀河から放射されるX線が、Ia型超新星が白色矮星の周囲にある伴星から物質を降着していることによって発生すると考えた場合の値より30〜50倍小さいという事実に基づいたものである。この仮説では、白色矮星への降着過程によって発生する超新星は、そのような銀河においては 5% を超えないと結論付けられている。この発見の重要な点は、白色矮星への降着によって限界質量に到達するものと、白色矮星同士の衝突合体によって限界質量に到達するものの、2つのタイプのIa型超新星が存在しうるということである。2つの衝突する白色矮星の質量の範囲を考えると、白色矮星が超新星になるのを決める際に常にチャンドラセカール限界が適用されるとは限らない。このことは、Ia型超新星を起こす白色矮星を距離決定の標準光源として用いることに混乱をもたらす可能性がある。
白色矮星 組成と構造
白色矮星の光度は小さいため、恒星の光度と色もしくは温度を示した図であるヘルツシュプルング・ラッセル図上では下方に帯状に分布する。コアが部分的に熱圧力によって支えられており、核融合反応を起こしている赤色矮星のように主系列星の低質量側の端に位置する低光度の天体や、さらに低温の褐色矮星とは異なる種類の天体である。
白色矮星の質量と半径の関係性は、エネルギー最小化の議論から導出することができる。白色矮星が持つエネルギーは、重力のポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの和であるとみなすことで概算することができる。白色矮星の単位質量片の重力ポテンシャルエネルギー Eg は、おおむね −G M ∕ R と表すことができる。ここで G は万有引力定数、M は白色矮星の質量、R は白色矮星の半径である。
白色矮星 組成と構造
単位質量当たりの運動エネルギー Ek については、これは主に電子の運動に起因するものであるため、N p2 ∕ 2m と近似することができる。ここで p は電子の平均運動量、m は電子の質量、N は単位質量あたりの電子の数である。電子は縮退しているため、p は電子の運動量の不確かさである Δp で近似されるとして推定することができる。この値は、Δp Δx は換算プランク定数 ħ で近似できるとする不確定性原理によって与えられる。Δx は電子間の平均距離と同程度であり、これはおおむね n−1/3，すなわち単位体積あたりの電子の数密度の立方根の逆数となる。白色矮星に含まれる電子の数は N·M 個であり、また体積は R3 のオーダーで表されることから、n は N M ∕ R3 のオーダーの値となる。
単位質量当たりの運動エネルギー Ek について解くことで、以下の式を得る。
白色矮星は、その合計エネルギー Eg + Ek が最小の時に平衡状態になると考えられる。この時点で運動エネルギーと重力ポテンシャルエネルギーは同程度であるはずなので、両者を等しいとみなすことでおおまかな質量と半径の関係を以下のように導出することができる。
これを半径 R について解くことで、次の式を得る。
白色矮星 組成と構造
この式において、白色矮星の組成のみに依存する量である N および普遍定数を除くと質量への依存性のみが残り、質量と半径の間に以下の関係があることが分かる。
すなわち、白色矮星の半径は、その質量の三乗根の逆数に比例する。
この解析は運動エネルギーについて非相対論的な表式 p2 ∕ 2m を用いているため、非相対論的なものである。白色矮星内の電子の速度が光速 c に近い状況について解析する場合は、運動エネルギー p2 ∕ 2m を極端な相対論的近似である p c で置き換える必要がある。これを代入することで、以下の式を得る。
これが Eg と等しいとすると、R が消え、質量 M は以下のように書き表すことができる。
この結果を解釈すると、白色矮星の質量を増加させると半径は減少し、そのため不確定性原理により電子の運動量は増加、すなわち速度は増加することになる。この速度が光速 c に近づくにつれて相対論的な解析がより正確になり、白色矮星の質量は限界質量の Mlimit に近づくはずである。したがって、この限界質量 Mlimit、つまり1.4太陽質量よりも重い白色矮星は存在しないことになる。
白色矮星 組成と構造
白色矮星の質量半径関係と限界質量のより正確な計算のためには、白色矮星の物質の密度と圧力の関係を記述する状態方程式の計算を行う必要がある。密度と圧力が共に天体の中心からの半径の関数に等しく設定されている場合、静力学方程式と状態方程式の連立方程式を解いて平衡状態の白色矮星の構造を決めることができる。非相対論的な場合でも、半径は質量の三乗根の逆数に比例することが分かる:式(80)。相対論的な補正を行うと、質量が有限の値で半径がゼロになるように結果が変わる。この限界値はチャンドラセカール限界と呼ばれ、白色矮星が電子の縮退圧によって自らを支えられなくなる質量である。右のグラフはそのような計算の結果を示している。白色矮星の半径が質量に伴ってどう変化するか、非相対論的なモデル (青い線) と相対論的なモデル (緑の線) の両方が示されている。どちらのモデルも、白色矮星を静水圧平衡の状態にある冷たいフェルミ気体として扱っている。また電子あたりの平均分子量 μe は 2 として計算を行っている。グラフ中で、半径は太陽半径で、質量は太陽質量で規格化されている。
白色矮星 組成と構造
これらの計算は全て、白色矮星が自転していないことを仮定している。白色矮星が自転している場合、回転座標系における遠心力を考慮して静水圧平衡の方程式を修正する必要がある。一様に自転している白色矮星の場合、限界質量はわずかに大きくなるだけである。白色矮星の自転が非一様であり、また粘性を無視した場合は、1947年にフレッド・ホイルが指摘したように、白色矮星が静的平衡になることが可能な質量には限界値はなくなる。これら全てのモデル天体が動的に安定であるわけではない。
白色矮星 組成と構造
白色矮星の大部分を占める縮退した物質は、非常に不透明度が小さい。これは、光子を吸収する際には電子は空いているより高い準位へと遷移する必要があり、光子のエネルギーがその電子にとって可能な量子状態と一致しなければその遷移が不可能である可能性があるからであり、そのため白色矮星内での輻射による熱輸送の効率は低い。しかし、熱伝導率は高くなる。結果として、白色矮星の内部はおよそ 107 K の一様な温度に保たれる。縮退していない物質でできている外殻は、107 K から 104 程度にまで冷える。この物質はおおむね黒体としての輻射を行う。白色矮星の形成後、通常の物質からなる希薄な大気外層はおよそ 107 K で輻射を始め、質量の大部分を占める内部は 107 K であるが外側の通常の物質でできた殻を通して放射することができないため、白色矮星は長い間にわたって放射を続けることができる。
白色矮星 組成と構造
白色矮星から放射される可視の放射は、O型主系列星の青白色からM型の赤色矮星の赤色まで、広い色の範囲を変化する。白色矮星の有効表面温度は、高いものは 150,000 K、低いものは 4,000 K をわずかに下回る程度にまで及ぶ。シュテファン＝ボルツマンの法則に従い、天体の光度は表面温度が高いほど大きくなる。この表面温度の範囲は、白色矮星の光度は太陽の100倍を超えるものから 1/10,000 を下回るものまで存在することに対応している。表面温度が 30,000 K を超えるような高温の白色矮星は、軟X線 (比較的低エネルギーなX線) の放射源であることが観測されている。これにより、白色矮星大気の組成と構造を軟X線および極端紫外線での観測によって研究することが可能となる。
また、白色矮星はウルカ過程を介してニュートリノも放射している。
白色矮星 組成と構造
1952年に Leon Mestel によって説明されたように、白色矮星は伴星やその他の供給源から物質を降着していない限り、その放射は天体に蓄えられた熱が起源であり、その熱は補給されることはない:§2.1。白色矮星は熱を放射するための表面積が極めて小さいため冷却はゆっくりとしたものとなり、長い時間にわたって高温であり続ける。白色矮星が冷えるに従って表面温度は低下し、放射する光は赤くなり、そして光度は減少する。白色矮星は放射以外でエネルギーを失う手段を持たないため、時間の経過とともに冷却は遅くなる。例として、水素大気を持つ0.59太陽質量の炭素白色矮星の冷却の経過は以下のように推定されている。この天体は最初に表面温度が 7,140 K まで冷えるのにおよそ15億年の時間を要した後、さらにおよそ 500 K 冷えて 6,590 K になるのには約3億年を要する。しかしその後およそ 500 K 冷えて 6,030 K になるには4億年、さらに約 500 K 冷えて 5,550 K となるには11億年の経過が必要である:表2。