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「ブラックホール警察」は私たちの銀河の外で休眠中のブラックホールを発見します

2022-07-19 19:14:39 | 重力波
大マゼラン星雲のタランチュラ星雲領域は新しい恒星が生まれるだけでなく恒星質量ブラックホールもあるという事か。多分、褐色矮星から超巨星まで用意されてるんだろう。以下、機械翻訳。
「ブラックホール警察」は私たちの銀河の外で休眠中のブラックホールを発見します
2022年7月18日
いくつかのブラックホールの発見を暴くことで有名な国際的な専門家のチームが、私たちの隣の銀河である大マゼラン雲に恒星質量のブラックホールを発見しました。「私たちのチームは初めて、ブラックホールの発見を拒否するのではなく、報告するために集まりました」と研究リーダーのトメル・シェナーは言います。さらに、彼らはブラックホールを引き起こした星が強力な爆発の兆候なしに消えたことを発見しました。この発見は、ヨーロッパ南天天文台(ESO)の超大型望遠鏡(VLT)で得られた6年間の観測のおかげで行われました。
「私たちは「干し草の山の中の針」を特定しました」と、ベルギーのKUルーベンで研究を開始し[1]、現在はオランダのアムステルダム大学のマリーキュリーフェローであるシェナーは言います。他の同様のブラックホール候補が提案されていますが、チームはこれが私たちの銀河の外で明確に検出された最初の「休止」恒星質量ブラックホールであると主張しています。
恒星ブラックホールは、巨大な星が寿命を迎え、自分の重力で崩壊したときに形成されます。互いに回転する2つの星のシステムであるバイナリでは、このプロセスにより、明るいコンパニオンスターとともに軌道上にブラックホールが残ります。ブラックホールは、高レベルのX線放射を放出しない場合、「休止」状態になります。これは、このようなブラックホールが通常検出される方法です。「一般的な天文学者がブラックホールを信じていることを考えると、休眠中のブラックホールをほとんど知らないことは信じられないことです」と、KULeuvenの共著者であるPabloMarchantは説明します。新しく発見されたブラックホールは、私たちの太陽の少なくとも9倍の質量であり、太陽の質量の25倍の重さの熱い青い星の周りを回っています。
休止状態のブラックホールは、周囲とあまり相互作用しないため、特に見つけるのが困難です。「2年以上前から、このようなブラックホール連星系を探していました」と、ドイツのESOの研究員である共著者のJuliaBodensteinerは述べています。「これまでに報告された中で最も説得力のある候補であるVFTS243について聞いたとき、私は非常に興奮しました。」[2]



VFTS 243を見つけるために、コラボレーションは大マゼラン雲のタランチュラ星雲領域にある1000近くの巨大な星を検索し、ブラックホールをコンパニオンとして持つ可能性のある星を探しました。多くの代替の可能性が存在するため、これらのコンパニオンをブラックホールとして特定することは非常に困難です。
「 近年、潜在的なブラックホールを暴く研究者として、私はこの発見について非常に懐疑的でした」とシェナーは言います。懐疑論は、天体物理学センターの共著者カリーム・エル・バドリーによって共有されました。シェナーが「ブラックホール駆逐艦」と呼んでいるアメリカのハーバード&スミソニアン。「トーマーが私に彼の発見を再確認するように頼んだとき、私は疑問を持っていました。しかし、ブラックホールを含まないデータについてのもっともらしい説明を見つけることができませんでした」とEl-Badryは説明します。
この発見により、チームはブラックホールの形成に伴うプロセスを独自に把握することもできます。天文学者は、死にゆく巨大な星の核が崩壊するにつれて恒星質量ブラックホールが形成されると信じていますが、これが強力な超新星爆発を伴うかどうかは不明です。
「 VFTS243でブラックホールを形成した星は、以前の爆発の兆候がなく、完全に崩壊したように見えます」とシェナーは説明します。「この「直接崩壊」シナリオの証拠は最近明らかになっていますが、私たちの研究は間違いなく最も直接的な兆候の1つを提供します。これは、宇宙におけるブラックホール連星の合併の起源に多大な影響を及ぼします。」
VFTS 243のブラックホールは、ESOのVLTのファイバーラージアレイマルチエレメントスペクトログラフ( FLAMES )機器によるタランチュラ星雲の6年間の観測を使用して発見されました[3]。
「ブラックホール警察」というニックネームにもかかわらず、チームは積極的に精査を奨励しており、本日ネイチャーアストロノミーで発表された彼らの研究が、巨大な星を周回する他の恒星質量ブラックホールの発見を可能にすることを望んでいます。天の川とマゼラン雲の中。
「もちろん、この分野の他の人たちが私たちの分析を注意深く調べ、代替モデルを作り上げようとすることを期待しています」とEl-Badryは結論付けています。「参加することは非常にエキサイティングなプロジェクトです。」

ノート
[1]作業は、KUルーベン天文学研究所のHuguesSanaが率いるチームで実施されました。
[2] Laurent Mahyが主導し、同じチームメンバーの多くが関与し、天文学と天体物理学での公開が承認された別の研究では、私たちの天の川銀河のHD130298システムでの別の有望な恒星質量ブラックホール候補について報告しています。
[3]この研究で使用された観測は、約6年間をカバーしています。これらは、VLT FLAMESタランチュラ調査(Chris Evans、英国天文学技術センター、STFC、ロイヤルオブザバトリー、エジンバラ、現在は欧州宇宙機関が主導)のデータで構成されています。 2008年と2009年に取得され、2012年から2014年の間に取得されたTarantula Massive Binary Monitoringプログラム(Hugues Sana、KU Leuvenが主導)からの追加データ。

詳しくは
この研究は、ネイチャーアストロノミー(doi:10.1038 / s41550-022-01730-y)に掲載された「大マゼラン雲の巨大なバイナリーで無視できるほどのキックで生まれたX線の静かなブラックホール」というタイトルの論文で発表されました。
これらの結果につながる研究は、欧州連合のHorizon 2020研究およびイノベーションプログラム(助成金契約番号772225:MULTIPLES)(PI:Sana)の下でEuropean Research Council(ERC)から資金提供を受けています。
チームは、T。シェナー(天文学研究所、KUルーベン、ベルギー[KUルーベン];アントンパネコエック天文学研究所、アムステルダム大学、アムステルダム、オランダ[API])、H。サナ(KUルーベン)、Lで構成されています。 .Mahy(Royal Observatory of Belgium、Brussels、Belgium)、K. El-Badry(Center for Astrophysics | Harvard&Smithsonian、Cambridge、USA [CfA]; Harvard Society of Fellows、Cambridge、USA; Max Planck Institute for Astronomy、Heidelberg 、ドイツ[MPIA])、P。マーチャント(KUルーベン)、N。ランガー(Argelander-InstitutfürAstronomiederUniversitätBonn、ドイツ、マックスプランク電波天文学研究所、ボン、ドイツ[MPIfR])、C。ホークロフト(KU Leuven)、M。Fabry(KU Leuven)、K。Sen(Argelander-InstitutfürAstronomiederUniversitätBonn、ドイツ、MPIfR)、LA Almeida(Universidade Federal do Rio Grande do Norte、ナタール、ブラジル;エスタド・ド・エスタド・ド・リオ・グランデ・ド・ノルテ大学、モッソロ、ブラジル)、M。アブドゥル・マシー(ESO、サンティアゴ、チリ)、J。ボーデンシュタイナー(ESO、ガーチング、ドイツ)、P。クラウザー(物理天文学部、大学英国シェフィールド)、M。Gieles(ICREA、バルセロナ、スペイン; InstitutdeCiènciesdelCosmos、Universitat de Barcelona、バルセロナ、スペイン)、M。Gromadzki(天文台、ワルシャワ大学、ポーランド[ワルシャワ])、V。Henault -Brunet(天文学および物理学部、セントメアリーズ大学、ハリファックス、カナダ)、A。Herrero(InstitutodeAstrofísicadeCanarias、テネリフェ、スペイン[IAC]; DepartamentodeAstrofísica、Universidad de La Laguna、テネリフェ、スペイン[IAC- ULL])、A。de Koter(KU Leuven、API)、P。Iwanek(ワルシャワ)、S.Kozłowski(ワルシャワ)、DJ Lennon(IAC、IAC-ULL)、J.MaízApellániz(Centro deAstrobiología、CSIC- INTA、マドリッド、スペイン)、P。Mróz(ワルシャワ)、AFJ Moffat(カナダ、モントリオール大学物理学部およびExoplanets研究所)、A。Picco(KU Leuven)、P。Pietrukowicz(ワルシャワ)、R。Poleski(ワルシャワ)、K。Rybicki (ワルシャワおよび粒子物理学および天体物理学部門、ワイツマン科学研究所、イスラエル)、FRNシュナイダー(ハイデルベルク理論研究所、ハイデルベルク、ドイツ[HITS]; Astronomisches Rechen-Institut、ZentrumfürAstronomiederUniversitätHeidelberg、ハイデルベルク、ドイツ) 、DM Skowron(ワルシャワ)、J。Skowron(ワルシャワ)、I.Soszyński(ワルシャワ)、MKSzymański(ワルシャワ)、S。Toonen(API)、A。Udalski(ワルシャワ)、K。Ulaczyk(大学物理学部) of Warwick、UK)、JS Vink(Armagh Observatory&Planetarium、UK)、およびM. Wrona(ワルシャワ)。モファット(カナダ、モントリオール大学物理学部および外惑星研究所)、A。ピッコ(KUルーベン)、P。ピエトルコヴィッチ(ワルシャワ)、R。ポレスキー(ワルシャワ)、K。リビッキ(ワルシャワおよび粒子学部)物理学および天体物理学、ワイツマン科学研究所、イスラエル)、FRNシュナイダー(ハイデルベルク理論研究所、ハイデルベルク、ドイツ[HITS]; Astronomisches Rechen-Institut、ZentrumfürAstronomiederUniversitätHeidelberg、ハイデルベルク、ドイツ)、DM Skowron(War 、J。Skowron(ワルシャワ)、I.Soszyński(ワルシャワ)、MKSzymański(ワルシャワ)、S。Toonen(API)、A。Udalski(ワルシャワ)、K。Ulaczyk(英国、ワルウィック大学物理学部)、 JS Vink(Armagh Observatory&Planetarium、UK)、およびM. Wrona(ワルシャワ)。モファット(カナダ、モントリオール大学物理学部および外惑星研究所)、A。ピッコ(KUルーベン)、P。ピエトルコヴィッチ(ワルシャワ)、R。ポレスキー(ワルシャワ)、K。リビッキ(ワルシャワおよび粒子学部)物理学および天体物理学、ワイツマン科学研究所、イスラエル)、FRNシュナイダー(ハイデルベルク理論研究所、ハイデルベルク、ドイツ[HITS]; Astronomisches Rechen-Institut、ZentrumfürAstronomiederUniversitätHeidelberg、ハイデルベルク、ドイツ)、DM Skowron(War 、J。Skowron(ワルシャワ)、I.Soszyński(ワルシャワ)、MKSzymański(ワルシャワ)、S。Toonen(API)、A。Udalski(ワルシャワ)、K。Ulaczyk(英国、ワルウィック大学物理学部)、 JS Vink(Armagh Observatory&Planetarium、UK)、およびM. Wrona(ワルシャワ)。Poleski(ワルシャワ)、K。Rybicki(ワルシャワおよび粒子物理学および天体物理学科、ワイツマン科学研究所、イスラエル)、FRN Schneider(ハイデルベルク理論研究所、ハイデルベルク、ドイツ[HITS]; Astronomisches Rechen-Institut、ZentrumfürAstronomie derUniversitätHeidelberg、ハイデルベルク、ドイツ)、DM Skowron(ワルシャワ)、J。Skowron(ワルシャワ)、I.Soszyński(ワルシャワ)、MKSzymański(ワルシャワ)、S。Toonen(API)、A。Udalski(ワルシャワ)、K 。Ulaczyk(英国、ワーウィック大学物理学部)、JS Vink(英国、Armagh Observatory&Planetarium)、およびM. Wrona(ワルシャワ)。Poleski(ワルシャワ)、K。Rybicki(ワルシャワおよび粒子物理学および天体物理学科、ワイツマン科学研究所、イスラエル)、FRN Schneider(ハイデルベルク理論研究所、ハイデルベルク、ドイツ[HITS]; Astronomisches Rechen-Institut、ZentrumfürAstronomie derUniversitätHeidelberg、ハイデルベルク、ドイツ)、DM Skowron(ワルシャワ)、J。Skowron(ワルシャワ)、I.Soszyński(ワルシャワ)、MKSzymański(ワルシャワ)、S。Toonen(API)、A。Udalski(ワルシャワ)、K 。Ulaczyk(英国、ワーウィック大学物理学部)、JS Vink(英国、Armagh Observatory&Planetarium)、およびM. Wrona(ワルシャワ)。ZentrumfürAstronomiederUniversitätHeidelberg、ハイデルベルク、ドイツ)、DM Skowron(ワルシャワ)、J。Skowron(ワルシャワ)、I.Soszyński(ワルシャワ)、MKSzymański(ワルシャワ)、S。Toonen(API)、A。Udal )、K。Ulaczyk(英国、ウォーリック大学物理学部)、JS Vink(英国、Armagh Observatory&Planetarium)、およびM. Wrona(ワルシャワ)。ZentrumfürAstronomiederUniversitätHeidelberg、ハイデルベルク、ドイツ)、DM Skowron(ワルシャワ)、J。Skowron(ワルシャワ)、I.Soszyński(ワルシャワ)、MKSzymański(ワルシャワ)、S。Toonen(API)、A。Udal )、K。Ulaczyk(英国、ウォーリック大学物理学部)、JS Vink(英国、Armagh Observatory&Planetarium)、およびM. Wrona(ワルシャワ)。

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2つの調査望遠鏡、赤外線および可視光VLT調査望遠鏡で動作するVISTA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天文台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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