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前例のない「ブラック中性子星」を発見! ブラックホールと中性子星のハーフ?

2024.06.20 Thursday

2020.06.24 Wednesday

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ブラックホールと合体したのは…?/Credit: LIGO/Caltech/MIT/R. Hurt (IPAC)
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  • 約8億光年先に太陽の2.6倍の質量を持つ謎の天体を発見
  • 正体は「中性子星」か「ブラックホール」のいずれか
  • 中性子星なら最大質量を、ブラックホールなら最小質量の記録を更新

質量の大きな星は、寿命を終えると超新星爆発を起こします。

そこで残った芯の重さが太陽の2倍程度なら「中性子星」となり、質量がそれ以上なら重力崩壊が進み「ブラックホール」となります。

これまでに見つかった最も重い中性子星は太陽質量の約2.5倍で、最も軽いブラックホールは太陽質量の約5倍でした。現在の理論モデルでは、それぞれが、中性子星のマックス値とブラックホールのミニマム値の上限と言われています。

と同時に天文学者たちは、数十年の間、「この質量差の間を埋める天体があるのではないか」と考えていました。

そして今回、「LIGO(レーザー干渉計重力波天文台、米)」と「Virgo(ヨーロッパ重力観測所、伊)」の観測により、両者の中間に位置する、太陽質量2.6倍の天体がついに発見されたのです。

正体はまだ分かっておらず、現時点では、ブラックホールと中性子星のハーフを示す「ブラック中性子星(Black neutron star)」と呼ばれています。

最大or最小の記録を更新

この天体は、観測史に前例がなく、既知の天文学を書き換える可能性を秘めています。

その存在が初確認されたのは、2019年8月14日。

観測では、太陽質量2.6倍のその天体が、連星系のパートナーである太陽質量23倍のブラックホールと合体する様子が確認されたとのことです。

衝突の影響で、合体した一部が強力なエネルギーを放ち、それが重力波の形でキャッチされました。

重力波が観測できるのは、以下の場合です。

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Credit: KAGRA(大型低温重力波望遠鏡)

パルサーは中性子星の一種と言われているので、謎の天体は、中性子星かブラックホールのどちらか一方ということになります。

しかし、いずれにせよ、「最も重い中性子星」と「最も軽いブラックホール」の記録を更新したことに変わりありません。

結局、両者は合体後、太陽質量25倍のブラックホールとなっています。

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