スターバースト銀河M82の中央領域の画像。画像クレジット：NASAクリックして拡大
NASAのロッシX線タイミングエクスプローラーを使用している科学者たちは、中型のブラックホールのように見えるものを周回する運命の星を発見しました。 10年以上にわたって科学者の確認と挫折を免れてきた理論的な「中間」のブラックホールカテゴリ。
星とその軌道周期の発見により、科学者はそのようなブラックホールの質量を測定することから一歩離れ、その存在を確認するのに役立つ一歩となりました。星の周期と位置は、これらのブラックホールがどのように形成されるかについての主要な理論にすでに適合しています。
アイオワシティーのアイオワ大学のフィリップカーレット教授が率いるチームが本日、サイエンスエクスプレスでこれらの結果を発表しました。結果は、サイエンスの1月27日号にも掲載されます。
「この普通の星は、その進化のユニークな段階で、赤い巨大な段階に膨らんだ生命の終わりに向かって捕らえられました」とカーレット氏は語った。 「その結果、星からのガスがブラックホールにこぼれ、全領域が明るくなっています。これはよく研究された空の領域であり、少しの運と忍耐力で星を発見しました。」
ブラックホールは非常に密度の高い物体であり、重力が非常に強いため、光さえも、その境界内で一度も引きを逃れることができません。ブラックホール領域は、物質がそれに向かって落下し、高温に加熱されると表示されます。この光は、事象の地平線と呼ばれる、物質が境界を越える前に放出されます。
私たちの銀河には、数百万の恒星質量のブラックホールがあり、それぞれに数個の太陽の質量があります。これらは非常に巨大な星の崩壊から形成されます。ほとんどの銀河は、私たちの太陽系以下の領域に閉じ込められた何百万から何十億もの太陽の質量を含む超巨大ブラックホールを中心に持っています。科学者はこれらがどのように形成されるかは知りませんが、それはおそらく大量の原始ガスの崩壊を伴います。
「過去10年間で、いくつかの衛星が100から10,000の太陽質量の新しいクラスのブラックホールの証拠を発見しました。 、Md。「質量とこれらのブラックホールがどのように形成されるかについての議論がありました。ロッシは、大きな新しい洞察を提供してくれました。」
これらの疑わしい中質量ブラックホールは、X線の明るい光源であるため、超発光X線オブジェクトと呼ばれます。実際、これらのブラックホール質量の推定のほとんどは、特定の強度の光を生成するために必要な引力がどれだけ強いかという計算にのみ基づいています。
アイオワ大学のカーレットのグループには、コーネリアラング教授と学部生のメラニーシメットがいて、質量を直接計算するために方程式で使用できる測定を行いました。単純なニュートン物理学を使用して、科学者は、オブジェクトの周りを回転する小さなオブジェクトの軌道周期と速度がわかれば、オブジェクトの質量を計算できます。
「私たちはブラックホールの周りの伴星の軌道によって引き起こされた可能性が高い、62日ごとにX線光の増減を発見しました」とSimetは言いました。星はこのような塵の隠れた領域にあるため、速度を特定することは困難です。これにより、光学望遠鏡と赤外線望遠鏡が星を観察して速度計算を行うことが難しくなります。しかし、今のところ、軌道周期のみを知ることは非常に明らかです。
疑わしい中質量ブラックホールはM82 X-1として知られ、近くの星団にある十分に研究された超高輝度X線オブジェクトであり、約100光年の領域に約100万の星が詰め込まれています。主要な理論は、混雑した地域で短期間の多数の星の衝突が、1,000太陽の質量のブラックホールに崩壊する短命の巨大な星を生成することを提案しています。 M82 X-1の近くのクラスターは、そのようなブラックホールを形成するのに十分高い密度を持っています。通常の仲間は、M82 X-1をそれほど明るく輝かせるのに十分な燃料を提供できませんでした。しかし、62日間の軌道期間は、伴侶が非常に低い密度でなければならないことを意味します。これは、M82 X-1に燃料を供給するのに十分な速度で肥大した超巨大星が質量を失うシナリオに適合します。
「軌道周期のこの発見により、中質量ブラックホールバイナリーの全体的な進化の一貫した画像が得られました」とカーレット氏は語ります。 「それは「超」星団で形成されました。次にブラックホールは伴星を捕らえました。コンパニオンスターは巨大なステージに進化しました。そして、伴星が膨張してブラックホールに供給しているため、これを非常に明るいX線源と見なしています。」
元のソース：NASAニュースリリース
