おおぐま座W星

おおぐま座W星（おおぐまざWせい、W Ursae Majoris、W UMa）は、おおぐま座の方角にある食変光星である。視等級は約7.9で、暗くて肉眼では見えないが、小さい望遠鏡を使えば見ることができる。視差の測定より、地球から約170光年離れていることが分かっている。 1903年、ドイツの天文学者グスタフ・ミュラーとパウル・ケンプが、この恒星の光度が変化しているのを発見した。明るさが変化する周期は4時間少々で、既知のどの変光星より大幅に短く、分類できなかった。発見当初から、食変光星が有力な仮説として挙げられていたが、ケフェイドや星団型変光星とする説もあり、1919年に分光観測で極大時に同じスペクトル線が2本現れることを検出し、軌道要素を割り出したことで、食変光星であることが定説となった。その後、直径と質量が小さく周期も非常に短い、おおぐま座W型変光星という変光星の分類のプロトタイプ星となった。 この系は、軌道周期0.3336日（8時間26秒）の接近した円形軌道を公転する1対の恒星からなっている。周期毎に、それぞれの恒星がもう一方の恒星を掩蔽し、等級が減少する。1周期の間に、主星が掩蔽される主極小と、伴星が掩蔽される副極小が発生するので、発見当初は公転周期の半分の時間で変光すると報告された。最も明るい時の等級は7.75で、主星が掩蔽されている時は0.73等級、伴星が掩蔽されている時は0.68等級、それぞれ暗くなる。おおぐま座W星は接触連星であるため、掩蔽の始まりと終わりを明確に定めることはできない。 おおぐま座W星の2つの恒星は非常に接近しているため、外層同士が接触しており、そのためどちらも同じスペクトル型F8Vpに分類され、これは水素の核融合でエネルギーを得ている主系列星であることを示す。主星は、質量や半径が伴星より大きく、質量は太陽の1.19倍、半径は太陽の1.08倍程度である一方、伴星は、0.57太陽質量、0.78太陽半径と推定される。ただし、主星、伴星共に高速な自転と潮汐力によって歪み、球形ではなく卵型に近い形をしていると考えられる。 系の軌道周期は、変光が発見された1903年以来変化している。この変化は、主星と伴星の間で質量転移が起こり、角運動量の分布が変化することが原因と考えられる。恒星表面には恒星黒点があることがわかっており、強いX線放出が検出され、おおぐま座W型変光星の特徴である強い磁気活動の存在が示唆されている。この磁気活動は、質量転移を変化させたり、放出された物質へ角運動量を移転する磁気ブレーキによって、周期を変化させ得る。 おおぐま座W星には、更にADS 7494 Bと呼ばれる12等級の伴星が存在し、3重連星系を形成していると考えられる。この伴星は、1920年にトーマス・エスピンによって発見された。 ^ a b パーセクは1 ÷ 年周視差（秒）より計算、光年は1÷年周視差（秒）×3.2615638より計算 ^ a b c d Eggen, O. J. (September 1963), “Three-color photometry of the components in 228 wide double and multiple systems”, Astronomical Journal 68: 483–514, Bibcode: 1963AJ.....68..483E, doi:10.1086/109000  ^ a b c d e f g h “W UMa -- Spectroscopic binary”, SIMBAD (Centre de Données astronomiques de Strasbourg), https://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=W+Ursae+Majoris 2012年1月12日閲覧。  ^ a b c Gaia Collaboration (2018-08). “Gaia Data Release 2. Summary of the contents and survey properties”. Astronomy & Astrophysics 616: A1. Bibcode: 2018A&A...616A...1G. doi:10.1051/0004-6361/201833051.  ^ a b c Gazeas, K.; Stȩpień, K. (November 2008), “Angular momentum and mass evolution of contact binaries”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 390 (4): 1577–1586, arXiv:0803.0212, Bibcode: 2008MNRAS.390.1577G, doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13844.x  ^ a b c d e Bilir, S. et al. (February 2005), “Kinematics of W Ursae Majoris type binaries and evidence of the two types of formation”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 357 (2): 497–517, arXiv:astro-ph/0411291, Bibcode: 2005MNRAS.357..497B, doi:10.1111/j.1365-2966.2005.08609.x  ^ White, Russel J.; Gabor, Jared M.; Hillenbrand, Lynne A. (June 2007), “High-Dispersion Optical Spectra of Nearby Stars Younger Than the Sun”, The Astronomical Journal 133 (6): 2524–2536, arXiv:0706.0542, Bibcode: 2007AJ....133.2524W, doi:10.1086/514336  ^ a b Linnell, Albert P. (1991-06), “A light synthesis study of W Ursae Majoris”, Astrophysical Journal 374: 307-318, Bibcode: 1991ApJ...374..307L, doi:10.1086/170120  ^ Sherrod, P. Clay; Koed, Thomas L. (2003), A Complete Manual of Amateur Astronomy: Tools and Techniques for Astronomical Observations, Astronomy Series, Courier Dover Publications, p. 9, ISBN 0-486-42820-6, https://books.google.co.jp/books?id=4zjv84hHNPcC&pg=PA9&redir_esc=y&hl=ja  ^ 岡崎 1994, p. 128. ^ Müller, G.; Kempf, P. (1903-04), “A new variable star unusually short period”, Astrophysical Journal 17: 201-211, Bibcode: 1903ApJ....17..201M, doi:10.1086/141011  ^ Adams, Walter S.; Joy, Alfred H. (1919-04), “The orbits of three spectroscopic binaries”, Astrophysical Journal 49: 186-195, Bibcode: 1919ApJ....49..186A, doi:10.1086/142454  ^ a b Morgan, N.; Sauer, M.; Guinan, E. (1997), “New Light Curves and Period Study of the Contact Binary W Ursae Majoris”, Information Bulletin on Variable Stars 4517: 1, Bibcode: 1997IBVS.4517....1M  ^ Malkov, O. Yu. et al. (February 2006), “A catalogue of eclipsing variables”, Astronomy and Astrophysics 446 (2): 785–789, Bibcode: 2006A&A...446..785M, doi:10.1051/0004-6361:20053137  ^ a b 岡崎 1994, pp. 128–129. ^ a b 岡崎 1994, p. 131. ^ 岡崎 1994, p. 129. ^ a b c d e f Tokovinin, Andrei (2014-04), “From Binaries to Multiples. I. Data on F and G Dwarfs within 67 pc of the Sun”, Astronomical Journal 147 (4): 86, Bibcode: 2014AJ....147...86T, doi:10.1088/0004-6256/147/4/86  ^ Rucinski, S. M.; Lu, W.-X.; Shi, J. (September 1993), “Spectral-line broadening functions of W UMa-type binaries. III - W UMa”, Astronomical Journal 106 (3): 1174–1180, Bibcode: 1993AJ....106.1174R, doi:10.1086/116716  ^ Espin, T. E. (1921-01), “Micrometrical measures of double stars (15th series)”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Observatory 81: 232-237, Bibcode: 1921MNRAS..81..232E, doi:10.1093/mnras/81.3.232  岡崎彰『奇妙な42の星たち』誠文堂新光社、1994年4月1日。ISBN 4-416-29420-4。  W Ursae Majoris - アメリカ変光星観測者協会公式サイト内のページ（英語） VSX: Detail for W UMa Prototypes: W Ursae Majoris