天文学者達は、初の「ブラック中性子星」を発見したかもしれません

(図 Pulsar クレジットNASA)　　(Fig.) アーティクル・イメージ

この発見は、私達が星の進化を理解する方法を、変えるかもしれません。

もしも星が十分に巨大ならば、それ自体が崩壊できてブラックホール(black holes)を形成します。なおも巨大ですが、ブラックホールになるほど大きくはない星は、超新星(supernovae)で爆発する傾向があり、最終的には中性子星(neutron star)として知られるものに姿を変えます。

長く科学者達を当惑させてきたのはこれです。最小のブラックホールが、太陽の質量の5倍以上(a)になる傾向がある一方で、中性子星は、太陽の質量の最大2.5倍(b)です。それらの境目の内部事情として、「質量ギャップ(mass gap)」－ブラックホールと中性子星の質量の間のミステリアスな範囲－として知られるようになったものが存在します。

(a) Scientists Discover New Class of Tiny Black Holes | Futurism
(b) ASTRONOMERS JUST SPOTTED THE MOST MASSIVE NEUTRON STAR EVER | Futurism

しかし現在、ヨーロッパの天文学者達のチームによる新発見は、そのギャップに収まるように思え、あり得ないと考えられていた天体の新しいクラスを提案します。

GW190814 Artistic Interpretation

(1:32)　2020/04/29 ・・・参考の追加ビデオ

米国科学財団(National Science Foundation)のルイジアナ州(Louisiana)のレーザー干渉計重力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory、LIGO)と、イタリア(Italy)の乙女座検出器(Virgo detector)を使用して、専門家達のチームは、太陽の質量の約2.6倍の異常な天体を発見しました。

「これらの発見がとてもエキサイティングな理由は、これまでに私達は、中性子星とブラックホールの間の、理論上の質量ギャップ内に確実にある質量を持つ天体を検出したことはありませんでした」と、ポーツマス大学(University of Portsmouth)の宇宙論と重力の研究所(Institute of Cosmology and Gravitation)の重力波の専門家で、天体物理ジャーナル( Astrophysical Journal)で本日発表された論文(c)の共著者の、ローラ・ナタール(Laura Nuttall)氏は声明で述べました(d)。「私達が今まで見た中で、最も軽いブラックホールでしょうか、それとも最も重い中性子星でしょうか。」

(c) GW190814: Gravitational Waves from the Coalescence of a 23 Solar Mass Black Hole with a 2.6 Solar Mass Compact Object | The Astrophysical Journal Letters
(d) ASTRONOMERS FIND MYSTERY OBJECT IN MASS GAP | University of Portsmouth

天体－ BBC(e)により「黒い中性子星(black neutron star)」と[呼び方を]授けられた－は、8月に最初に検出されました。それは、太陽質量の23倍の巨大なブラックホールと融合し、地球から約8億光年離れた太陽質量の25倍の最終的なブラックホールに変形したときのことです。

(e) 'Black neutron star' discovery changes astronomy | BBC

2つの天体の質量は極めて異なっていましたが、大いに変わった合併を作りました。

「これは、現在の理論モデルにとって次のことへの挑戦です。質量の小さいパートナーが、このような大きな質量比を持つ結合する小型天体(compact objects)との合併対(merging pairs)を形成することは、質量ギャップに属する(resides)[課題として存在する]ものです。」と、米国(United States)のノースウェスタン大学(Northwestern University)の教授で、共著者の、ヴィッキー・カロゲーラ(Vicky Kalogera)氏は声明で述べました。

質量比はとてもずれていました、カロゲーラ氏はそれを「小さなドットを食べるパックマン(Pac-Man)」そして「一口で」に例えました。

「この発見は、これらの出来事が、私達が予想した以上に遙かに頻繁に発生することを意味し、これを本当に興味深い低質量の天体にしたのです」と、彼女は付け加えました。

しかし、私達はそれが実際に何であるかがわかっていると、私達は依然として確実には言えません。

「ミステリー天体は、ブラックホールと合体する中性子星かもしれません。理論的に期待されるエキサイティングな可能性はありますが、しかし、未だ観測的に確認されていません」と、カロゲーラ氏は述べました。「しかしながら、太陽の質量の2.6倍、それは中性子星の最大質量に対しての現代の予測を超えています。そして、代わりに、これまでに検出された最軽量のブラックホールかもしれません。」

----- 出典 -----

Astronomers May Have Discovered First-Ever “Black Neutron Star” | Futurism

laptrinhx.comwww.astronomytrek.com

----- 2020/06/23公開の記事を読んで -----

太陽の質量を基準として、最小のブラックホールが太陽の質量の5倍以上、中性子星は最大で太陽の質量の2.5倍以内とのこと。

「では、中性子星とブラックホールの間の天体は存在しないのでしょうか。」というミステリーへの問いです。

以前に取り上げた「ブラックスター」が相当するのかもしれません。

こことは別のトピックになりますが、理論的に予想されているホワイトホールやワームホールは見つかるのでしょうか。

GW190814 - Wikipedia

Black hole - Wikipedia (ブラックホール - Wikipedia )

Neutron star - Wikipedia (中性子星 - Wikipedia )

White dwarf - Wikipedia ( 白色矮星 - Wikipedia )