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光度曲線とは?

こうどきょくせん

光度曲線とは、天体の明るさ(光度)の時間変化をグラフ化したもので、変光星・超新星・系外惑星のトランジットなど多様な天体現象の解析に用いられます。

光度曲線(Light Curve)とは、天体の見かけ明るさ等級や光束)を縦軸に、時間を横軸にとってプロットしたグラフです。天体が時間とともにどのように明るくなったり暗くなったりするかを視覚的に示すもので、天文学の基本的な観測・解析ツールとして広く使われています。

光度曲線は様々な天体現象の研究に活用されます。

  • 変光星:ケフェウス型・こと座RR型などの脈動変光星は規則的な光度曲線を示し、その周期から距離を推定できる「標準光源」として利用される
  • 超新星:爆発後の明るさの増減パターン(ライズタイムや減光率)から超新星の種類やエネルギーを推定する
  • 系外惑星のトランジット:惑星が恒星の前を横切る際の小さな減光パターンを検出することで惑星の存在・サイズを確認する
  • 小惑星:自転による反射光の変化から自転周期や形状を推測する

光度曲線の特徴的な形状(ピークの高さ・幅・対称性など)は天体の物理的な性質を反映しており、分光観測と組み合わせることでより詳細な情報が得られます。現代の全天サーベイ望遠鏡(ケプラー衛星やTESS衛星など)は、数十万個以上の天体の光度曲線を継続的に収集しています。

使い方・例文

「ケプラー宇宙望遠鏡が取得した光度曲線に規則的な減光パターンが現れ、その恒星の周りを公転する惑星が発見された」のように、天体の観測・分析の文脈で使われます。

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