宇宙規模の謎の中で、異常に明るい星が消えた。
キンマン矮小銀河内部の天体が視界から消えたという新たな研究結果が、本日王立天文学会月報に掲載されました。この巨大で非常に明るい青い星は、2001年から2011年にかけて行われた天文観測に基づいて存在が想定されていましたが、2019年現在、もはや観測できません。
ダブリン大学トリニティ・カレッジの博士課程学生アンドリュー・アラン氏が率いる研究論文の著者らは、2つの可能性を指摘している。1つは、この恒星の光度が劇的に低下し、現在は部分的に塵に隠れている、もう1つは超新星爆発を起こさずにブラックホールに変化した、というものだ。後者の場合、これは既知の超新星爆発失敗としては2例目となる。
キンマン矮小銀河は地球から7500万光年離れているため、決して近いとは言えません。天文学者はその遠距離ゆえに個々の星を識別することはできませんが、問題の仮説上の星は高輝度青色変光星（LBV）であり、非常に遠方からでも観測可能です。LBVは質量が大きく、その寿命の終わりには予測不可能な行動をとる星です。この星の変光性は、スペクトルと明るさの劇的な変化を通して地球から観測可能です。驚くべきことに、この星の明るさは太陽の250万倍も明るいのです。
少なくともそうだった。
2001年から2011年にかけて行われた観測結果は、キンマン矮小銀河に後期LBVの存在を示唆していました。2019年、天文学者チームはその様子を改めて観察するため、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡（VLT）を用いて観測を行いました。ところが驚いたことに、何も観測できませんでした。これは興奮と落胆が入り混じる結果でした。
「2019年8月にESOの超大型望遠鏡（VLT）のESPRESSO装置を使って行った最初の観測では、この星の特徴が見られなかったことに、皆が嬉しい驚きを覚えました」とアラン氏はギズモードに語った。「当初は、過去の観測結果に近い、より高解像度の観測結果を期待していました。それをモデルに活用するつもりでした。」
ESPRESSO に何か異常があると考え、アラン氏と彼の同僚は、望遠鏡の X シューター装置を使ってもう一度調べることにしました。
「ESPRESSOの観測を何度も再確認しましたが、星の兆候を検出できませんでした」とアラン氏は述べた。「観測当日は条件が完璧ではなかったため、兆候が本当に消えたことを確認したかったのです。今回は超大型望遠鏡（VLT）のX-Shooter装置を使用し、これも星が消滅しつつあることを示唆していることがわかって嬉しく思いました。」
新たな発見はなく、突如として謎が解けたため、研究チームはアーカイブを精査し、矮小銀河の過去の観測結果を調べた。その結果、この巨大星と疑われていた恒星は、2011年頃に終焉を迎えた強力な爆発期を経験していたことが判明した。LBVは時折癇癪を起こすことで知られており、その結果、質量が急激に減少し、明るさが急激に増加する。
この特定の爆発期を境に、「生き残った恒星のLBV爆発の終焉を目撃している可能性がある。光度の緩やかな低下、有効温度の高温化、そして塵による遮蔽が見られる」と研究者らは論文の中で述べている。つまり、この恒星は今も活動している可能性があるが、地球から観測するには暗すぎるだけである。
もう一つの考えられる説明は、星が超新星爆発を伴わずに巨大なブラックホールに崩壊したというものだ。天文学者はこれを失敗超新星と呼んでいる。
「これは、一部の星は死ぬ際に明るい超新星を生成しないと予測する現在のコンピューターシミュレーションと一致するでしょう」とアラン氏はギズモードに語った。「これは、巨大なブラックホールが形成され、それがそれほど速く回転していない場合に起こります。しかし、超新星を生成せずにブラックホールに崩壊する現象は、過去に一度だけ観測されています。NGC 6946という銀河で、より小さな質量の星が明るい超新星爆発を起こさずに消滅したように見えたのです。」
もし超新星爆発を伴わずにブラックホールに変化するとすれば、低金属量の銀河にある大質量星でこのような現象が起きた初の事例となり、「この発見は、明るい超新星を生成せずに星がブラックホールに崩壊する仕組みについて重要な手がかりとなる可能性がある」とアラン氏は述べた。
「論文で報告されている非常に興味深い発見で、非常に慎重かつ綿密な分析が行われています」と、テネリフェ島IACと北欧理論物理学研究所のポスドク研究員であるベアトリス・ビジャロエル氏はギズモードに語った。「LBVは不安定な星であり、著者らが提示した分析は、これらの謎めいた天体の理解に間違いなく貢献します。今回のケースでは、彼らは生き残った恒星による強力な爆発の終焉を観測した可能性が高い」と、今回の研究には関与していないビジャロエル氏は述べた。
https://gizmodo.com/weird-vanishing-stars-could-potentially-be-aliens-st-1840486666
関連する余談ですが、この新しい論文は、ビジャロエル氏が昨年共同執筆した類似の論文とは混同しないでください。ビジャロエル氏と同僚たちは、LBVの消失を追跡するのではなく、「レッドトランジェント」と呼ばれる現象を追跡しました。これは、暗い赤い点が明るくなり、その後視界から消えていく現象です。
フロリダ大学の物理学者イムレ・バルトス氏は、大質量星は希少で寿命も短いため、その死因については学ぶべきことがたくさんあると語った。
「現在のコンセンサスでは、恒星は太陽の質量の約65倍よりも重いブラックホールとしてその生涯を終えることはできないとされています」と、今回の研究には関与していないバルトス氏はギズモードに語った。「もし恒星の消滅が、より重いブラックホールへの崩壊によるものであるならば、恒星の生と死についての理解を再考する必要があるでしょう。」
同氏はさらにこう付け加えた。「現時点ではこの結果についてはまだ不確実な点があり、この観察をさらに研究することが重要だ。そのため、追加的な観察と、同様の失踪事件の徹底的な捜索が極めて重要だ。」
ビジャロエル氏は、この破綻した超新星仮説を裏付けるために、「数十年もの間行方不明のままの天体を探す必要がある」と述べた。そして、「今回の論文で観測された非常に短い時間スケールを考えると、この星の活動が再び活発化する可能性があると思う」とギズモードに語った。
これは非常に興味深い可能性であり、天文学者たちは望遠鏡をキンマン矮小銀河に向ける必要がある。この謎はまだ解明されていないが、ビジャロエルの言う通りであれば、この星がまだ存在するならば、再び明るく輝く可能性もある。
訂正：誤字のため、この星は太陽の2.5倍の明るさだと記載していました。実際は250万倍の明るさで、ずっと明るいです。
