太陽や他の星の自転軸は？

質問

太陽は自転周期27日6時間36分（赤道）で自転しているそうです。
太陽は個体ではなく流体なので赤道部分と緯度75度の位置では自転周期が異なる（31日19時間12分）というのは興味深いですね。

ところで、太陽以外の星も自転しているだろうと思うのですが、銀河系の恒星たちの時点軸は概ね並行なのでしょうか？

質問１：太陽以外の恒星もだいたいは自転していると考えて良いですか？
質問２：銀河系の恒星たちの自転軸は概ね並行なのでしょうか？それともランダムですか？
質問３：銀河系の自転軸と銀河系の星たちの自転軸は並行でしょうか、それとも関係ないですか？

天文学に知見のある専門家、好事家の諸兄よりお知恵をいただければ幸いです。

回答No.3

kagakusuki · ベストアンサー

>質問１：太陽以外の恒星もだいたいは自転していると考えて良いですか？

　はい、全ての恒星は自転していると考えられます。
(もしかしますと宇宙全体をくまなく探せば自転していない恒星が1つくらいは見つかるという可能性も無いとまでは言えませんが)
　恒星は星間物質の密度が高いところに存在している巨大なガスや塵の塊が、自らの重力によって(元の塊と比べれば)小さなガスや塵の塊に分裂し、それらの分裂して出来たガスや塵の塊のそれぞれが自らの重力によって更に集まり圧縮される事で形成されると考えられています。
　星間ガスの密度が高い所が出来るのは、超新星の爆発によって生じた衝撃波や高速のガスの流れ、特に活動が活発な恒星が放出する恒星風、星間ガスの塊り同士が衝突した際の衝撃波、等々によって、星間ガスが圧縮されるためです。
　この様に外部から力が加わってガスが圧縮された場合、ガスの塊の全ての場所に均等に力が加わる訳ではありませんから、加わった力の向きや強さの違いによってガスの塊は全体が回転を始めたり、内部に渦が生じたりします。
　それらの回転速度は極めてゆっくりとしたものに過ぎませんが、重力によって圧縮されると回転半径が小さくなるため、角運動量保存の法則により回転速度が速くなります。
　恒星の半径は元となったガスの塊とは比べ物にならないほど小さいため、恒星の元となったガスや塵の塊が僅かでも回転していれば、そこから誕生する恒星も必然的に自転する事になる訳です。

【参考URL】
　恒星の自転 - Wikipedia > 3 自転の減速
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%81%92%E6%98%9F%E3%81%AE%E8%87%AA%E8%BB%A2#.E8.87.AA.E8.BB.A2.E3.81.AE.E6.B8.9B.E9.80.9F

　asahi.com： 星はなぜ回っているの？ - ののちゃんのＤＯ科学
　　http://www.asahi.com/edu/nie/tamate/kiji/TKY200604100159.html

>質問２：銀河系の恒星たちの自転軸は概ね並行なのでしょうか？それともランダムですか？

　前述の様に、恒星が自転している原因は、その恒星を生み出したガスの塊が回転していたからであり、そのガスの塊の回転が生じた原因は、そのガスの塊に加わった力の向きや強さが場所によって異なっていたためです。
　煙草の煙を口から吐き出したところを御覧になれば解ります様に、一方向に力が加えられた事によって生じた煙の流れであっても、その中には上下方向に回転する渦も含まれていれば、左右方向に回転する渦も含まれているといった具合に回転方向が異なる様々な渦が生じています。
　それと同様に、ガスの塊に外部から力が加わった際にも、局所的に発生した多数の渦の回転方向が揃っているとは限りません。
　また、銀河を構成している星々が完全に同一平面上に存在している訳ではなく、銀河面よりも少し上に位置する星もあれば少し下に位置する星もある以上、ガスの塊が圧縮される原因となった超新星や活動的な恒星が、ガスの塊から見て銀河面に近い方向にあるとは限りませんから、ガスの塊に対して銀河面から大きく外れた方向から力が加わる事も珍しくはなく、そのためガスの塊の回転方向も銀河面に平行になるとは限りません。(ガスの塊に対し与える影響が大きいのは比較的近くにあった超新星や恒星に限られますが、夜空を見上げれば解る通り、明るく見える事から近くにあると判る恒星は天の川から大きく外れた方角にも多数存在しています)
　そのため、恒星の自転方向はランダムになると考えられます。

　例えば、太陽の自転軸は赤経19h05m、赤緯+63.9°の方向を向いています。(2009年版理科年表より)
　これは太陽の自転軸が天球の赤道面(＝地球の赤道面)に対して垂直の方向ではなく、北の天空の方向から見た際に春分点のある方向に対して左回りに
(19＋5÷60)÷24×360°＝286.25°
だけずれた方向に
90°－(+63.9°)＝26.1°
だけ斜めに傾いているという事を表しています。
　一方、オリオン座のα星であるベテルギウスは、赤緯+07°24′25.4304″という天球や地球の赤道面に対してたった7.4°しか離れていない方角にある恒星ですが、その自転軸は太陽(ベテルギウスのある622光年の遠方から見れば、地球がある位置とほぼ同じ)が存在する方角に対して20度ほどしかずれていないという事が判っています。

【参考URL】
　ベテルギウス - Wikipedia > 2.5 超新星爆発の地球への影響の予測
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%83%86%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%82%A6%E3%82%B9#.E8.B6.85.E6.96.B0.E6.98.9F.E7.88.86.E7.99.BA.E3.81.AE.E5.9C.B0.E7.90.83.E3.81.B8.E3.81.AE.E5.BD.B1.E9.9F.BF.E3.81.AE.E4.BA.88.E6.B8.AC

　ベテルギウスの自転軸が太陽とベテルギウスを結んだ直線に対して、天球上の東西南北どの方向に20°ずれているのかは存じませんが、太陽とベテルギウスを結んだ直線は天球の赤道面(＝地球の赤道面)に対して7.4°しか傾いておらず、ベテルギウスの自転軸は太陽とベテルギウスを結んだ直線に対して20°だけずれているという事なのですから、天球の赤道面(＝地球の赤道面)に対するベテルギウスの自転軸の傾きは
20°＋7.4°＝27.4°
以下に過ぎないという事になります。
　前述の通り天球の赤道面(＝地球の赤道面)に対する太陽の自転軸の傾きは63.9°もありますから、太陽とベテルギウスでは自転軸の向きが大きく異なっている事が判ります。

>質問３：銀河系の自転軸と銀河系の星たちの自転軸は並行でしょうか、それとも関係ないですか？

　質問２に対する回答で述べました様に、銀河系の星たちの向きは星ごとに大きく異なっているのですから、一部の恒星の自転軸が銀河系の自転軸と平行であっても、その他の恒星の自転軸は銀河系の自転軸と平行の関係にはなっていない事になります。
　従って、恒星の自転軸の向きは銀河系の自転軸の向きには関係していません。
　実際、銀河系の回転面は天球の赤道面(＝地球の赤道面)に対して62°52′も傾いている(2009年版理科年表より)のに対し、先述の通り太陽の自転の回転方向は天球の赤道面(＝地球の赤道面)に対して26.1°しか傾いていないのですから、太陽の自転軸の向きは銀河系の自転軸の向きとは大幅に異なっている事が判ります。

お礼

詳述いただきありがとうございました。

よくわかりました。

回答No.4

SPROCKETER

１．自転している恒星もありますが、自転速度は一様ではありません。自転が遅い恒星、自転が速い恒星、自転が止まっている恒星があります。自転が速過ぎて赤道上が膨張してミカンのような形をしている恒星もあります。
２．銀河系の恒星の自転軸は同じ方向に揃っていません。恒星によって自転軸の角度が違い、バラバラになっています。
３．銀河系の自転軸と恒星の自転軸は同じではありません。恒星によって自転軸の角度が違い、バラバラの状態です。

　なぜ、銀河系の自転軸と恒星の自転軸が同じ方向に揃わないのかですが、銀河系は過去に１５０個にも達する矮小銀河の衝突が繰り返されて形成した巨大銀河なので、銀河系に存在する恒星のほとんどが矮小銀河起源の恒星で、元々は銀河系の恒星ではなかった星ばかりです。その為に、自転軸の方向が銀河系の自転軸と揃うはずも無いわけで、揃わないのが当たり前なのです。

　太陽は銀河系内で誕生した恒星ですが、自転軸の方向は銀河系の自転軸と同じではありません。原始太陽系が出来る時に多くの恒星が同時に誕生したはずですが、その時から恒星の自転軸の方向はバラバラだったと考えられています。同じ分子雲から誕生した星でも、自転軸は同じ方向を向いているわけではありません。

お礼

ありがとうございます。

＞銀河系は過去に１５０個にも達する矮小銀河の衝突が繰り返されて形成した巨大銀河

この事実を考えると、銀河系全体で恒星たちの自転軸が整列するわけないということが自然に解りました。

＞同じ分子雲から誕生した星でも、自転軸は同じ方向を向いているわけではありません。

この点に関しては、もう少し勉強してみたいと思います。

回答No.2

Hayashi_Trek

「天の川」は銀河系の円盤を内側から見ている状態になります。
その「天の川」は、太陽系の回転面とは異なる角度を持っています。
つまり、銀河系の自転軸と、太陽系の自転軸は異なる方向を向いている。
他の恒星系の自転軸も、それぞれ異なる方向を向いていることになるでしょう。

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

中京区 桑原町（@l4330）

1、惑星は自転します、その方が安定してるからです。
2.公転軸と自転軸の成す角を「赤道傾斜角」と言いますが、全ての星で異なります
太陽系の惑星でも
水星 ほぼ0度 （自転軸が太陽に対し直角）
金星 177度
地球 23度
火星 25度
木星 3度
土星 26度
天王星 98度（自転軸が太陽の方向を向いてる）
海王星 29.6

お礼

ありがとうございます。

恒星に関する質問をしたつもりなのですが、、、。