天文学者らが球状星団のこれまでで最も高感度な電波画像を作成

国際的な天文学者チームが、球状星団のこれまでで最も感度の高い電波画像を作成しました。チームは、密集した星々の古代の球状星団で、夜空で2番目に明るい球状星団である47トゥカン座を撮影しました。チームはまた、47トゥカン座の中心から発せられる、これまで検出されていなかった電波信号も記録しました。この研究は、1月16日にThe Astrophysical Journalに掲載されました。

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球状星団は、初期宇宙の古代の遺物です。ビッグバン直後のこの期間、宇宙は「熱い粒子のスープ」、つまり陽子、中性子、電子でした。宇宙が冷え始めると、陽子と中性子が結合してイオン化した水素原子になりました。球状星団により、今日の天文学者は宇宙のこの基礎的な時期についてさらに詳しく知ることができます。球状星団は非常に密度が高く、数千から数百万の星が球形に密集しています。47 トゥカン座は望遠鏡なしでも見ることができ、1751 年に初めてカタログに登録されました。

光と同様に、磁場が変化する惑星、恒星、球状星団から発せられる電波は宇宙を移動します。電波望遠鏡はこれらの信号を傍受できます。天文学者は電波を画像に変換し、電波画像を作成できます。電波望遠鏡で収集されたデータを使用して、科学者は物体の構造、構成、さらには動きについて知ることができます。NASA によると、電波望遠鏡は、データを収集して拡大する光学望遠鏡よりも物理的に大きくなければなりません。

「私たちの画像は、銀河系で最も巨大な球状星団の1つである47トゥカン座のものです。百万個を超える恒星と、非常に明るく高密度の中心核があります」と、研究の共著者で天文学者のアラシュ・バーラミアン氏は声明で述べた。バーラミアン氏は、国際電波天文学研究センターおよびオーストラリアのカーティン大学に所属している。

この新しい超高感度画像は、CSIRO のオーストラリア テレスコープ コンパクト アレイによる 450 時間以上の観測から作成されました。この望遠鏡は、オーストラリア最大の先住民族居住地の 1 つであるゴメロイ カントリーにあります。チームによると、これはオーストラリアの電波望遠鏡によってこれまでに作成された中で最も深く、最も高感度の電波画像です。

47 Tucanae は肉眼で見ることができるが、詳細な画像により、研究チームはクラスターの中心で非常に微弱でこれまで発見されていなかった電波信号を発見することができた。研究の共著者で天文学者のアレッサンドロ・パドゥアーノ氏によると、この検出は 2 つの可能性のうちの 1 つに起因する刺激的な発見だという。

「第一に、47トゥカン座には、銀河の中心にある超大質量ブラックホールと、崩壊した恒星によって作られた恒星ブラックホールの中間の質量を持つブラックホールが存在する可能性がある」とパドゥアーノ氏は声明で述べた。中質量ブラックホールは球状星団に存在すると考えられているが、まだ明確に検出されたことはない」。パドゥアーノ氏は、国際電波天文学研究センターとオーストラリアのカーティン大学にも所属している。

2 番目の信号がブラックホールである場合、この発見は、このようなクラスター内でブラックホールが電波で検出された初めての事例となる可能性があります。

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信号の2番目の発生源として考えられるのは、電波を放射する回転する中性子星の一種であるパルサーです。

「銀河団の中心にこれほど近いパルサーは、まだ発見されていない中心ブラックホールの探索に利用できる可能性があるため、科学的にも興味深い発見だ」とパドゥアーノ氏は語った。

チームによれば、この超高感度画像は、現在オーストラリアと南アフリカで建設中の SKA 電波望遠鏡から今後得られる可能性のある画像の一例だという。完成すれば、これらは世界最大の 2 つの電波望遠鏡アレイとなり、宇宙に関する最も基本的な疑問のいくつかを解明するのに役立つ可能性がある。

「私たちは現世代の電波望遠鏡で、数百時間にわたる観測を組み合わせて最も微細な詳細を明らかにし、SKA 品質に近い科学成果を達成することができました」とバーラミアン氏は語った。「これは、次世代の電波望遠鏡がオンラインになったときに実現するであろう素晴らしい能力を垣間見せてくれます。」