天文学者が静かに形成された可能性のあるブラックホールを特定

天文学者の間では、ブラックホール（光さえも逃れることができないほど強力な重力を持つ非常に高密度の天体）は、死にゆく巨大な星の超新星と呼ばれる激しい爆発で形成されるというのが通説である。しかし、中にはもっと穏やかな生まれ方をする人もいるかもしれないことが判明した。

研究者らは、死の苦しみにある大きな星の核の崩壊によって生じたと思われるブラックホールを特定したが、通常の爆発はなかった。それは2つの普通の星に重力で結合していることが観察されました。

ブラックホールは、いわゆる連星系において、他の恒星または他のブラックホールとともに周回することがこれまでに発見されている。しかし、これは、ブラック ホールと 2 つの星を含む三重系の既知の最初の例です。

この星系は地球から約 7,800 光年離れた白鳥座に位置しています。 1 光年は光が 1 年間に進む距離で、5.9 兆マイル (9.5 兆 km) です。

はくちょう座V404と呼ばれるこのブラックホールは、1992年に確認されて以来、広範囲に研究されてきた。以前は、他の星1つだけと一緒に周回していると考えられていたが、欧州宇宙機関のガイア宇宙天文台からのデータは、その代わりに2つの伴星があることを示した。

研究者らによると、このブラックホールは推定質量が太陽の9倍で、仲間の1つである太陽の約10分の7の恒星を食べつつあるという。その星は、地球と太陽の距離のわずか約7分の1の距離で、6日半ごとにブラックホールを周回しています。

ブラックホールは、自然の老化プロセスの一部として、いわゆる赤色巨星段階で膨れ上がったこの星から物質を吸い上げているようだ。

研究者らは、太陽の約1.2倍の重さの別の星がこれら2つと重力で結合していることを発見したが、かなり遠くにあり、地球と太陽を隔てる距離の3,500倍の距離を7万年ごとに周回している。

研究者らがブラックホールの穏やかな誕生過程を疑う理由は単純だ。もしブラックホールとなった星が爆発していたら、三重系はばらばらになっていただろう、と彼らは言う。

ブラックホールは、大きな恒星が中心の核燃料を使い果たし、自身の重力によって内部に崩壊し、巨大な爆発を引き起こして外層を宇宙に吹き飛ばすときに形成されると考えられている。結果として粉砕されたコアがブラックホールを形成します。

しかし、一部の天文学者は、星がすべての燃料を使い果たした後に陥没するが爆発はしない、「直接崩壊」と呼ばれるブラックホール形成への別の道を提案している。

「私たちはこれらの出来事を「失敗した超新星」と呼んでいます。基本的に、重力崩壊は超新星が誘発するには速すぎるだけで、代わりに爆縮が起こります。これは非常にドラマチックで素晴らしいように聞こえますが、物質を排出しないという意味では「穏やか」です」とマサチューセッツ氏は語った。工科大学の天文学者ケビン・バージ氏は、ネイチャー誌に掲載された研究の筆頭著者である。

研究者らは、この三重系のメンバーが最初に通常の星として約40億年前に形成されたと推定した。

「ブラックホールがネイタルキックで誕生したのであれば、三重系は存続できなかったはずです。したがって、今回の発見は、少なくとも一部のブラックホールはキックなしで形成されることを示しています。爆発的な超新星ではなく、静かな爆縮を示唆しています」とカリフォルニア工科大学の天文学者とカリフォルニア工科大学の天文学者は付け加えた。研究の共著者カリーム・エル・バドリ氏。

ブラック ホールがその近い隣のブラック ホールを飲み込んでいることを考慮すると、この星系には永遠に 3 つのメンバーが存在するわけではありません。このことは、ブラック ホールと通常の星を含むいくつかの既知の連星系は、もともと三重系として形成され、最終的にブラック ホールがそのパートナーの 1 つを飲み込んだ可能性があることを示唆しています。

「人々は実際、ブラックホール連星が主に三重進化を通じて形成される可能性があると予測していましたが、これまで直接的な証拠はありませんでした」とエルバドリ氏は述べた。