1等星と6等星はどれくらい明るさが違うのか、等級のしくみ

1等星は、6等星のちょうど100倍明るい星です。この「5等級で100倍」という決まりは、1856年にイギリスの天文学者ポグソンが、計算しやすい数として選んだものでした。等級のしくみと、肉眼で見える星の数を、論文とカタログで確かめます。

01 わかっていること1等星と6等星は、どれくらい明るさが違うの？

1等星は6等星の100倍明るく見えます。等級は5違うと明るさがちょうど100倍違い、1違うと約2.512倍違う決まりです。数字が小さいほど明るく、とても明るい星はマイナスの等級になります。

国際天文学連合（IAU）の教育用の用語集では、等級は「天体がどれだけ明るく見えるかの目安」で、昔の人が星を明るい順にランク付けしたことから始まったと説明されています[2]。今は、5等級の差が明るさ100倍にあたる、決まった目盛りになっています[2]。

この目盛りは対数（かけ算を足し算に直した目盛り）です。1等級ごとに約2.512倍なので、2.512を5回かけるとちょうど100になります。明るさが2倍、3倍と増えても、等級は少しずつしか変わりません。

02 どうやってわかったのか「5等級で100倍」は、誰がどうやって決めたの？

1856年、イギリスのポグソンが、それまでの観測者の星の等級が約2.4〜2.5倍の比におおむねそろっていることを確かめ、計算に便利な2.512倍を選びました。これが今の決まりのもとです。

03 数字と例えでいうと肉眼で見える星はいくつあるの？

ヒッパルコス衛星のカタログで数えると、全天で6.5等より明るい星は8870個、6.0等までなら5041個です。日本から見える範囲で、空の暗い場所ならおよそ7900個が対象になります。

数え方: ヒッパルコス衛星のカタログ（1997年）[3]のV等級を数えました。日本から見える範囲は、東京の緯度で一度でも地平線より上に出る星（赤緯-54.3度より北）としています。二重星はカタログのとおり別々に数えたので、数え方で数十〜数百個変わります。

よく聞く「肉眼で見える星は約8600個」は、6等星を6.5等くらいまで含めた数に近いことがわかります。ただし、一度に地平線より上にあるのはそのおよそ半分です。地平線近くの星は空気で暗くなり、町明かりがあればさらに減ります。

04 まだわかっていないこと何等星まで見えるかは、決まっているの？

決まっていません。見える限界の等級は、その人の目と空の明るさで変わり、正確に予測する式はまだ改良が続いています。夜空がなぜ人工衛星の測定より速く明るくなっているのかも、確かめている途中です。

• 人の目の限界を予測する式Crumey（2014年）は、光害の研究で長く使われてきたヘクトの式（1947年）は点のような光にしか使えず、正確さにも限りがあると指摘し、新しい式を提案しました[6]。どの式がどんな条件で最もよく合うかは、まだ検証が続いています。
• 夜空が明るくなる本当の速さKybaらは、市民の観察から見積もった明るくなる速さが、人工衛星で測った地上の光の増え方より速いと報告しました[5]。研究チームはその差を、照明の光の色（波長）の変化と、光が出る向きの変化によるものと考えていますが、それぞれがどれだけ効いているかはまだ確かめられていません。

05関連する記事

06よくある質問

1等星は6等星の何倍明るいの？

ちょうど100倍明るく見えます。等級は5違うと明るさが100倍違う決まりで、1等星と6等星は5等級の差です。1等級の差は約2.512倍です。

等級の数字が小さいほど明るいの？

はい。数字が小さいほど明るく、とても明るい星はマイナスになります。たとえば夜空でいちばん明るい恒星シリウスは、ヒッパルコス衛星のカタログで-1.44等です。

肉眼で見える星はいくつあるの？

ヒッパルコス衛星のカタログで数えると、全天で6.5等より明るい星は8870個、6.0等までなら5041個です。一度に地平線より上にあるのはそのおよそ半分で、町明かりがあればさらに減ります。

なぜ都会では星が少ししか見えないの？

人工の光で夜空が明るくなり、暗い星が空の明るさに埋もれるからです。2016年の研究では、日本の人口の70.4%が天の川の見えない明るい空の下に住んでいると見積もられました。

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