この星は超新星爆発に失敗し、ブラックホールに崩壊する

1770978372
2026-02-13 06:42:00

KOMPAS.com – 天文学者たちは初めて、超新星爆発に失敗しブラックホールに崩壊した巨大な星を完全に目撃することに成功した。この稀な出来事は、大質量星がどのようにしてブラックホールに変化するのか、これまでのところ最も明確な画像を提供するものである。この宇宙のプロセスは、直接観測よりも理論によって長い間理解されてきた。

サイエンス誌に掲載されたこの研究は、10年以上のアーカイブデータと、さまざまな地上および宇宙望遠鏡からの最新の観測結果を組み合わせたものです。この結果は、起源の謎を理解する上で新たな章を開きます ブラックホール。

こちらもお読みください: 天の川の中心にあるブラックホールはブラックホールではない可能性がある

忽然と“消えた”巨星たち

注目の中心にある星はM31-2014-DS1と呼ばれ、地球から約250万光年離れたところにあります。 アンドロメダ銀河—天の川に最も近い隣人。

2005 年から 2023 年にかけて、研究者らは NASA の NEOWISE プロジェクトや他のさまざまな望遠鏡からのデータを分析しました。彼らは珍しいパターンを発見しました:

• 2014 年に、この星の赤外線が増加し始めました。
• 2016年、この星は1年も経たないうちに急激に暗くなった。
• 2022 年から 2023 年にかけて、この星は可視光と近赤外光の中で実質的に消え、その明るさは元の明るさのわずか 1 万分の 1 でした。

現在、残りの光は中赤外線でのみ検出可能であり、その明るさは元の状態の約10分の1です。

「この星はかつてアンドロメダで最も明るい星の一つだったが、突然見えなくなった」とフラットアイアン研究所の研究主任キシャライ・デ氏は語った。彼は、私たちの空にある恒星ベテルギウスが突然消えたら、天文学の世界は衝撃を受けるだろうと示唆しました。

この劇的な光の変化から、研究者らは星の核が崩壊してブラックホールになったと結論づけた。

こちらもお読みください: 太陽10兆個に匹敵する最強のブラックホール爆発

なぜ爆発しないのか 超新星?

一般に、星はその核内で水素をヘリウムに融合させることによってエネルギーを生成します。この反応により、重力による内側への引力と釣り合う外側への圧力が生じます。

しかし、太陽の10倍以上の質量を持つ星が燃料を使い果たすと、そのバランスは崩れます。重力が引き継ぎ、星の核は崩壊して非常に密度の高い中性子星を形成します。

多くの場合、ニュートリノと呼ばれる粒子の放出は強力な衝撃波を引き起こし、壮観な超新星爆発で星の外層を破壊します。ただし、M31-2014-DS1 などの特定のケースでは、衝撃波が材料を押し出すことができませんでした。

その結果、星の物質のほとんどが中心に落ちてブラックホールを形成します。

「私たちはブラックホールが存在することを50年近く前から知っていました」とデ氏は言う。 「しかし、どの星がブラックホールになるのか、そしてその過程がどのように起こるのかについては、まだ初期段階にすぎません。」

こちらもお読みください: この明るい星は爆発して超新星になると予測されており、日中に見ることができます

対流の隠された役割

この研究から得られた重要な発見は、対流の役割、つまり恒星の内部の極端な温度差によるガスの移動です。

星の中心部は非常に高温ですが、外層ははるかに低温です。この違いにより、ガスは乱流で上下に移動します。

核が崩壊しても、外層は対流によって依然として急速に移動しています。理論モデルによれば、この運動により、すべての物質がブラックホールに直接落下することが防止されます。代わりに、最内層がブラックホールの周りに軌道を形成し、外層がゆっくりと押し出され、その後、放出された物質が冷えて宇宙塵を形成します。

#この星は超新星爆発に失敗しブラックホールに崩壊する