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身元も原因も不明、超高速連星を初めて発見

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天の川銀河から脱出できるほどの高速で移動している連星が見つかった。同様の速度を持つ、天の川銀河から遠ざかる単独の星は25個ほど知られているが、離れた連星が発見されたのは初めてのことだ。

【2016年4月15日 W.M. Keck Observatory】

かみのけ座の方向に位置するPB3877は、2011年にスローン・デジタル・スカイサーベイのデータから見つかった天体で、当初は高温で超高速のコンパクトな星として報告された。

独・フリードリヒ・アレクサンダー大学のPéter Némethさんたちの研究チームがハワイのケック10m望遠鏡とヨーロッパ南天天文台の大型望遠鏡VLTでこの星を分光観測したところ、低温の伴星の存在が示され、PB3877が超高速の離れた連星らしいことが明らかになった。表面温度が太陽の5倍以上で質量が太陽の約半分の星と、太陽より1000度ほど温度が低く太陽の約0.7倍の質量の星との連星系で、地球から1万8000光年の距離にある。

PB3877の現在の位置と太陽の位置を示したイラスト
PB3877の現在の位置と太陽の位置を示したイラスト（提供：THORSTEN BRAND）

これまでに25個ほどの超高速星が見つかってきたが、それらはすべて単独の星であり、連星は今回が初の発見である。

PB3877の起源はわかっていない。超高速星の多くは銀河中心の超大質量ブラックホールで加速されたものと考えられているが、PB3877の軌道計算から銀河中心起源説は否定されている。また、星同士の衝突や超新星爆発が起源の可能性もあるが、いずれの場合も連星は崩壊するはずだ。

この連星は他の銀河からやってきた天体だとする考えもある。その場合には長期にわたって徐々に加速されるので、星自体は無傷でいられるのだ。とはいえ、天の川銀河の周囲にあるどの星の流れとも関連は見られず、やはり連星の起源やその将来についてははっきりしない。

PB3877が天の川銀河を離れてしまうのか、それとも銀河内に留まるのかは、銀河内のダークマターの量に依存する。PB3877は、天の川銀河のダークマターのモデルを検証するうえでも、うってつけの天体だということだ。

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