光行差

ウィキペディア

光行差

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/11/08 01:18 UTC 版)

光行差（こうこうさ）（英語: aberration of light）とは、天体を観測する際に観測者が移動しているために、天体の位置が移動方向にずれて見えるとき、そのずれを指す用語である。

1728年、イギリスの天文学者ジェームズ・ブラッドリーが発見した。

解説

光行差は雨に例えて説明されることが多い。風の影響がなく雨が垂直に降るなかを自動車に乗って走ると、頭頂ではなく体の前面が濡れる。すなわち、雨は斜め前方の空から鉛直に対してある程度の角度をもって降ってくる様に見えるが、実際は自分の現在いる位置の真上の空からやってきている。

これを光行差の話に当てはめてみる。ここで観測者の移動方向に対して垂直な方向にある天体を考えると、天体の光が垂直に降る中を、観測者が移動すると、天体の光は斜め前方の空から来たように、すなわち天体が斜め前方にあるように見えるのだが、実際には天体は観測者の真上にある。天体が直上からずれて前に見える差が光行差であり、その見かけの方向と鉛直の成す角度aで測られる。

一般に、観測者が速さvで移動しており、この移動方向に対して角度θの方向にある天体について考えると、この天体の光行差の角度aについて

${\frac {1}{\tan(\theta -a)}}={\frac {1}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}\left({\frac {1}{\tan \theta }}+{\frac {v}{c\sin \theta }}\right)$