私たちの銀河の外の星団に隠れているブラックホールが見つかりました

天の川銀河から約16万光年離れた大マゼラン雲の中の数千の星の星団であるNGC1850にある太陽質量の11倍のブラックホールが太陽質量の5倍の恒星を振り回すことで存在をあきらかにする。以下、機械翻訳。
私たちの銀河の外の星団に隠れているブラックホールが見つかりました
2021年11月11日
ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡（ESOのVLT）を使用して、天文学者は、ミルキーウェイの外側にある小さなブラックホールが、その近くにある星の動きにどのように影響するかを調べて発見しました。この検出方法が私たちの銀河の外側のブラックホールの存在を明らかにするために使用されたのはこれが初めてです。この方法は、天の川や近くの銀河に隠されたブラックホールを明らかにし、これらの神秘的な物体がどのように形成され進化するかを明らかにするための鍵となる可能性があります。

新たに発見されたブラックホールは、天の川の隣の銀河である大マゼラン雲の約16万光年離れた数千の星のクラスターであるNGC1850に潜んでいるのが発見されました。

「シャーロックホームズが犯罪者のギャングを失敗から追跡しているのと同様に、私たちはこのクラスター内のすべての星を拡大鏡で見ていますが、ブラックホールの存在の証拠を見つけようとしていますが、直接見ることはありません」と述べています。英国のリバプールジョンムーア大学の天体物理学研究所のサラサラチーノは、現在、王立天文学会の月報に掲載するために受け入れられた研究を主導しました。「ここに示されている結果は、指名手配された犯罪者の1人にすぎませんが、1人を見つけたら、さまざまなクラスターで他の多くの犯罪者を発見する準備が整っています。」

チームによって追跡されたこの最初の「犯罪者」は、私たちの太陽の約11倍の大きさであることが判明しました。このブラックホールの軌跡に天文学者を置いた煙を吐く銃は、それを周回する5つの太陽質量の星への重力の影響でした。

天文学者は以前、物質を飲み込むときに放出されるX線の輝きを拾うことによって、またはブラックホールが互いにまたは中性子星と衝突するときに生成される重力波から、他の銀河のそのような小さな「恒星質量」ブラックホールを発見しました。

しかし、ほとんどの恒星質量ブラックホールは、X線や重力波によってその存在を明かすことはありません。「大多数は動的にしか発表できません」と、ドイツのゲッティンゲン大学を拠点とするチームメンバーであるStefanDreizler氏は述べています。「それらが星とシステムを形成するとき、それらは微妙ではあるが検出可能な方法でその動きに影響を与えるので、洗練された機器でそれらを見つけることができます。」

サラチーノと彼女のチームが使用したこの動的な方法により、天文学者はさらに多くのブラックホールを見つけて、謎を解き明かすことができます。「私たちが行うすべての検出は、星団とそのブラックホールを将来理解するために重要になります」と、スペインのバルセロナ大学の研究共著者であるマーク・ギーレスは述べています。

NGC 1850での検出は、若い星団でブラックホールが初めて発見されたことを示しています（星団はわずか約1億年前であり、天文学的スケールで瞬く間に見られます）。同様の星団でそれらの動的な方法を使用することは、さらに多くの若いブラックホールを明らかにし、それらがどのように進化するかについて新しい光を当てることができます。それらを古い銀河団のより大きくより成熟したブラックホールと比較することにより、天文学者はこれらの天体が星を食べたり他のブラックホールと融合したりすることによってどのように成長するかを理解することができます。さらに、星団のブラックホールの人口統計をグラフ化すると、重力波源の起源についての理解が深まります。

チームは検索を実行するために、チリのアタカマ砂漠にあるESOのVLTに搭載されたマルチユニット分光エクスプローラー（MUSE）で2年間にわたって収集されたデータを使用しました。「MUSEを使用すると、星団の最も内側の領域など、非常に混雑した領域を観察して、近くにあるすべての星の光を分析することができました。最終的な結果は、1回のショットで数千の星に関する情報であり、他のどの機器よりも少なくとも10倍多くなります。」と、リバプールの天体物理学研究所に拠点を置く長年のMUSE専門家である共著者のSebastianKamannは述べています。これにより、チームは、その独特の動きがブラックホールの存在を示している奇妙な星を見つけることができました。ワルシャワ大学の光重力レンズ実験とNASA / ESAハッブル宇宙望遠鏡からのデータにより、彼らはブラックホールの質量を測定し、その結果を確認することができました。

チリにあるESOの超大型望遠鏡は、この10年の後半に運用を開始する予定であり、天文学者はさらに多くの隠れたブラックホールを見つけることができます。「ELTは間違いなくこの分野に革命を起こすでしょう」とSaracinoは言います。「これにより、同じ視野でかなり暗い星を観察したり、はるかに遠い距離にある球状星団のブラックホールを探したりすることができます。」

詳しくは
この研究は、中に発表された論文に表示されるように王立天文学会の月例通知（https://doi.org/10.1093/mnras/stab3159）。

オーストラリア国立大学、キャンベラ、オーストラリア）、T.-O。Husser（GAUG）およびV.Hénault-Brunet（カナダ、ハリファックスのセントメアリーズ大学天文学および物理学部）。

ヨーロッパ南天天文台（ESO）は、世界中の科学者がすべての人の利益のために宇宙の秘密を発見することを可能にします。私たちは、天文学者がエキサイティングな質問に取り組み、天文学の魅力を広めるために使用する世界クラスの天文台を地上で設計、構築、運用し、天文学における国際協力を推進しています。1962年に政府間組織として設立され、現在ESOは16の加盟国（オーストラリア、ベルギー、チェコ共和国、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、アイルランド、イタリア、オランダ、ポーランド、ポルトガル、スペイン、スウェーデン、スイス、英国）、ホスト国のチリ、および戦略的パートナーとしてのオーストラリア。ESOの本部とそのビジターセンターおよびプラネタリウムであるESOSupernovaは、ドイツのミュンヘンの近くにあり、チリのアタカマ砂漠は 空を観察するための独特の条件を備えた素晴らしい場所は、私たちの望遠鏡をホストしています。ESOは、La Silla、Paranal、Chajnantorの3つの観測サイトを運営しています。パラナルでは、ESOは超大型望遠鏡とその超大型望遠鏡干渉計、および赤外線と可視光のVLTサーベイ望遠鏡で動作するVISTAの2つのサーベイ望遠鏡を運用しています。また、パラナルESOでは、世界最大で最も感度の高いガンマ線観測所であるチェレンコフ望遠鏡アレイサウスをホストおよび運用します。ESOは、国際的なパートナーと協力して、ミリ波とサブミリ波の範囲で空を観測する2つの施設であるChajnantorでAPEXとALMAを運用しています。パラナル近くのセロアルマソネスでは、ESOの超大型望遠鏡である「世界最大の空の目」を構築しています。サンティアゴのオフィスから、

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研究論文
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