ブラックホールじゃないよ！太陽の70倍の質量を持つブラックホールを発見したという中国の発表が覆される可能性も！

2019年11月下旬、中国の天文学者が太陽の70倍の質量を持つブラックホールの発見という大発見を発表したことを覚えていますか？恒星ブラックホールは、巨大な恒星が劇的な崩壊でその生涯を終えるときに形成されます。恒星進化理論によれば、恒星ブラックホールの質量は通常、太陽の約 10 倍です。以前、2019年11月28日、私たちの中国の天文学者チームは、太陽の70倍の質量を持つブラックホールを発見したとネイチャー誌で発表しました。もし確認されれば、恒星の進化に関する現在の見解に疑問が投げかけられることになる。

この発見は、すぐに他の天体物理学者による理論的研究と追加の観測研究を引き起こした。エアランゲン・ニュルンベルク大学とポツダム大学の天文学者チームがこの天体を詳しく観察した。彼らは、それが必ずしもブラックホールである必要はなく、巨大な中性子星、あるいは「普通の」星である可能性もあることを発見した。彼らの研究成果は、現在、著名な学術誌「Astronomy & Astrophysics」に重要な論文として掲載されています。推定上のブラックホールは、目に見えないコンパクトな天体の周りを約 80 日ごとに周回する明るい伴星の動きから間接的に検出されました。

ベルギーの研究チームは新たな観測から、当初の測定結果は誤って解釈されており、ブラックホールの質量は実は非常に不確かであることを示した。最も重要な疑問は、観測された連星系がどのように形成されたかということであり、これはまだ答えが出ていません。重要な点は、目に見える伴星 LSV+2225 の質量です。星の質量が大きいほど、観測される明るい星の動きを引き起こすにはブラックホールの質量も大きくなるはずである。明るい星は、太陽の8倍の質量を持つ普通の星であると考えられている。フリードリヒ・アレクサンダー大学ニュルンベルク校（FAU）とポツダム大学（FAU）の天文学者チームは、ケック望遠鏡で撮影されたLS V+22 25のアーカイブスペクトルを注意深く調査しました。

天文学者は、星の表面における化学元素の豊富さを研究することにも特に興味を持っています。興味深いことに、ヘリウム、炭素、窒素、酸素の存在量が検出され、これは若い大質量星の標準的な構成からの逸脱を示しました。観測された表面は水素の核融合によって生成された灰を示している。このプロセスは若い星の中心部の奥深くでのみ発生し、表面では検出できないと予想されている。 「一見すると、スペクトルは若くて巨大な星のスペクトルのように見えます」と、この研究の主任科学者であり、バンベルクにあるFAU天文学研究所のカール・レマイス博士観測所のメンバーであるアンドレアス・イルガング氏は言う。

しかし、いくつかの属性はかなり疑わしいと思われたため、アーカイブ データを再検討することにしました。研究者たちは、LSV+2 2 2 5 は過去にそのコンパクトな伴星と相互作用したに違いないと考えている。この質量移動の期間中、星の外層は除去され、剥ぎ取られたヘリウム核が、燃焼による水素灰を豊富に含んだ状態で見えるようになります。しかし、ヘリウムが除去された星は通常の星よりもはるかに軽いです。この結果をガイア宇宙望遠鏡の測定結果と組み合わせると、最も可能性の高い恒星の質量は太陽の質量のわずか 1.1 倍 (不確実性 ±0.5) であることが判明しました。

したがって、コンパクトな伴星の最小質量は太陽の質量のわずか 2 ～ 3 倍であり、これは必ずしもブラックホールではなく、大質量の中性子星、あるいは「通常の」恒星である可能性を示唆しています。 LS V+22 25 という星は、巨大なブラックホールの伴星を持つ可能性があることで有名になりました。しかし、星自体をよく見ると、それ自体が非常に興味深い天体であることがわかります。ヘリウムを剥ぎ取った星は理論的には中間質量を持つと予測されているものの、これまでに発見されたのはごくわずかであるため、連星相互作用を理解する上で重要な天体でもあります。

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ボー・ケ・ユアン研究/出典: エアランゲン・ニュルンベルク大学

参考ジャーナル: 天文学と天体物理学

掲載日：2019年3月10日

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