近くの銀河M83での超新星爆発に目を光らせている天文学者たちは、代わりに別のタイプの驚異的な爆発を目撃しました：新しい超発光X線源、またはULX。科学者が「異常な爆発」と呼んでいるものでは、M83のULXはX線の輝度が少なくとも3,000倍に増加しました。これは、このタイプのオブジェクトでこれまでに見られたX線の最大の変化の1つです。
「このULXの爆発は私たちを驚かせ、ブラックホールの拡大について新しい何かを発見した確かな兆候でした」と、新しい研究を率いたオーストラリアのカーティン大学のRoberto Soriaは言いました。
研究者たちは、この爆発は古い揮発性の恒星ブラックホールの個体群の直接的な証拠を提供し、100万の太陽がすべての波長で放射するのと同じくらい多くのエネルギーをX線に生成できる神秘的なクラスのブラックホールの性質に新しい洞察を与えると述べています。
ジョンズホプキンス大学の天体物理学者ビルブレアは、チャンドラブログで「M83の次の超新星を待っている間に起こったおかしいことが起こった」と述べ、サザンピンホイールギャラクシーとも呼ばれるこの銀河は、「自然の素晴らしい贈り物です。 1500万光年離れたところにあるこの銀河は、実際にはより近い銀河の1つです（アンドロメダ銀河よりも7〜8倍だけ遠くにあります）が、ほぼ正対しているように見え、地球の人々にその美しい渦巻腕と活発な星形成核。」
M83は1923年以来6つの観測された超新星を生成しましたが、最後に見られたものは1983年でした。「新しい超新星のために遅れています！」ブレアは書いた。
そのため、多くの天文学者が新しい超新星を発見することを期待してM83を観測してきましたが、代わりにX線の輝度が劇的に上昇しました。研究者によると、これはおそらく黒に落ちる物質の量が突然増加したために発生したと考えられます穴。
ULXは、伴星が中性子星またはブラックホールの周りを軌道に乗っているほとんどの「通常の」バイナリシステムよりも多くのX線を放出できます。超大型のX線放射は、ULXにブラックホールが含まれていることを示唆しています。ブラックホールは、私たちの銀河の他の場所で発見されたものよりもはるかに重い可能性があります。
ULXのコンパニオンスターは、特定された場合、通常、若い大質量星であり、ブラックホールも若いことを意味します。ただし、最新の調査では、ULXにはるかに古いブラックホールが含まれている可能性があり、一部のソースが若いブラックホールであると誤認された可能性があるという直接的な証拠が提供されています。
M83の観測は、チャンドラで数年にわたって行われました。 ULXの兆候は、1980年のアインシュタイン天文台、1994年のROSAT、2003年と2008年の欧州宇宙機関のXMM-Newton、2005年のNASAのSwift観測所、2009年4月のマゼラン望遠鏡観測、または2009年8月に取得したハッブル画像で。
しかし、2011年、ソリアと彼の同僚は、ジェミニ天文台とNASAのハッブル宇宙望遠鏡からの光学画像を使用し、X線源の位置に明るい青色の線源を見ました。
以前の画像に青色のソースがないことは、ブラックホールのコンパニオンスターが暗く、赤く、以前にULXに直接リンクされていたほとんどのコンパニオンよりも質量がはるかに小さいことを示しています。 2011年に見られた明るい青色の発光は、伴星からのより多くの物質の劇的な蓄積によって引き起こされたに違いありません。
「ULXが2010年のX線放出のピーク時にのみ観察されていた場合、システムは、約1,000万〜2,000万年前の大規模ではるかに若い恒星の伴侶を持つブラックホールと間違えられた可能性があります。」 -著者ブレア。
M83のブラックホールの伴侶は、少なくとも5億年前の赤い巨星で、質量は太陽の4倍未満です。星の進化の理論モデルは、ブラックホールがその伴星とほぼ同じくらい古いはずであることを示唆しています。
最近、揮発性の古いブラックホールを含む別のULXがAndromeda銀河でクレムソン大学のAmanpreet Kaurが率いるチームによって発見され、天文学と天体物理学の2012年2月号に掲載されました。ダラム大学のマシューミドルトンと同僚は、Royal Astronomical Societyの毎月の通知の2012年3月号で詳細を報告しました。彼らはチャンドラ、XMM-ニュートン、HSTからのデータを使用して、ULXが非常に変動しやすく、その仲間が古い赤い星であることを示しました。
「これら2つのオブジェクトにより、ULXには2つのクラスがあることが明らかになりました。1つは永続的に成長する若いブラックホールを含み、もう1つは不規則に成長する古いブラックホールを含みます。」と新しいM83論文の共著者であるKip Kuntzジョンズホプキンス大学の。 「M83オブジェクトを適切なタイミングで観察して、前と後の比較を行うことができて非常に幸運でした。」
これらの結果を説明する論文は、The Astrophysical Journalの5月10日号に掲載されます。
出典：NASA、チャンドラブログ
