恒星の寿命について苦戦してます・・・

質問

こんにちは、この春高校生になります。

この春休み中に高校から出された課題で
調べ学習をしないといけないのですが、
私は恒星の寿命を計算などで調べようと思っています。
そこで色々なサイトを見て寿命の出し方を調べたのですが、
理解力に乏しい私はなかなか計算方法が分からずじまいでした。

もし恒星の寿命を計算で出す方法を知ってる方がいましたら、
本当に勝手なのですが・・・分かりやすく教えて頂けたらと
思っています。

よろしくお願いします!!

回答No.1

ennalyt · ベストアンサー

啓林館の地学2の教科書を今見ていますが、（Page183）
質問者さんはこの4月高校入学ですか、
新課程だと「地学基礎」「地学」の2科目のうち、「地学」で平成25年度以降に習うことになるでしょうね。
まだ習ってないのに、キツいですね。

２つ式が書いてあって、

t ∝ 恒星の質量(水素の量)/単位時間に反応する水素の量

t ∝ 恒星の質量/恒星の明るさ ∝ 恒星の質量/(恒星の質量)^4 ∝ 1/(恒星の質量)^3

質量の大きな明るい恒星ほど寿命が短いんですね。

(∝ ...比例関係を表します)

ちょうど今年の東大入試に出題されました。
第一問 問V
ある恒星が主系列にとどまる時間を、その恒星の寿命と呼ぶことにする。
恒星の寿命は、その恒星が誕生した時にもっている水素の総量に比例し、その全表面から毎秒放出されるエネルギーに反比例する。すなわち、恒星の質量に比例し、光度に反比例する。また、恒星の光度は質量の4乗に比例するものとする。太陽の寿命を100億年としたとき、問IIの恒星Sの寿命を有効数字2桁で求めよ。計算過程も示せ。なお、恒星の光度は、その寿命のあいだ変化しないものとする。

問IIには、
恒星Sの表面温度は太陽の二倍、光度は太陽の千倍、という設定あり。

HR図が添えられていて、恒星Sの値を読み取ると、スペクトル型はBで、絶対等級は-3となっています。

第一問の問題文には、こう書かれています。
ただし、必要なら次の近似 10^0.5=3.16, 10^0.25=1.78 を使用してもよい。

解答例です。

恒星Sは、寿命が太陽のy倍、質量がm倍、光度がl倍だとすると、y=m/l が成り立つ。
l=m^4 であるので、m=l^(1/4)となる。よって、
y=l^(-3/4) = 10^(-9/4) = 1/{10^2*10^(1/4)} = 1/(100*1.78)
よってSの寿命は、
(100*10^8)/(100*1.78) = 5.56…*10^7

答え 5.6*10^7 年

参考URL：

http://kaisoku.kawai-juku.ac.jp/nyushi/honshi/12/t01.html

お礼

回答ありがとうございます。

やはり地学は2年次からになってしまうんですね・・・残念です。
質問させていただいた後にまた自分でも調べたのですが、
回答者さんのおっしゃる通り、理解に苦しみましたね(汗)

回答者さんから頂いた回答内容をもとに
周囲の大人に相談してみながら、色々な解決策を
練っていこうと思います。

ありがとうございました！！