宇宙望遠鏡「ガイア」は天の川銀河の恒星の位置を正確に測定する目的で打ち上げられましたが、ブラックホールが連星の場合はその共通重心の周りを公転しているので見えなくても伴星を観測すると、そこにブラックホールが無いとおかしい動きをします。
わし座の方向約2000光年の距離に、これまでに知られている中で2番目に地球に近い太陽質量の33倍のブラックホールを発見したとAstronomy & Astrophysicsに発表されました。
背景。ブラックホール (BH) の合体イベントからの重力波により、短周期連星に存在する銀河系外のBHの集団が明らかになりました。これらの質量は、ほとんどの恒星進化モデルに基づいて予測される質量よりも大きく、銀河系内の既知の恒星起源のブラックホールの質量よりも大きいものです。これらの高質量 BH は、金属の少ない大質量の恒星の残骸であると考えられています。
目的。Gaia天文測定により、これまで検出されていなかった可能性のある休眠中の BH を含む銀河系の広域連星系が多数発見されると期待されています。この集団の研究により、連星における BH 質量分布に関する新しい情報が得られ、連星の形成メカニズムと起源が明らかになります。
方法。 4 回目のGaiaデータリリース (DR4) の準備のための検証作業の一環として、Gaia Non-Single Starパイプラインによって得られた予備的な天文連星解を分析し、その重要性を検証し、高質量関数軌道解の誤検出率を最小限に抑えました。
結果。1つのソースである Gaia BH3の天文連星解は、周期が11.6年の連星系に 32.70±0.82M⊙ BH が存在することを示しています。Gaia の視線速度は、天文軌道を独立して検証します。広帯域の測光データと分光データは、可視成分が 590pcの距離にある、銀河ハローの古くて非常に金属の少ない巨星であることを示しています。
結論。Gaia BH3 システムのBHは、これまでに知られている他のどの銀河系恒星起源BHよりも質量が大きいです。伴星の金属量が低いことは、金属量の少ない大質量星が重力波望遠鏡で検出された高質量の BH の元祖であるというシナリオを裏付けています。この系の銀河軌道と金属量から、セコイアハローサブ構造に属する可能性が示唆されています。あるいは、より妥当な方法として、ED-2ストリームに属する可能性もあります。ED-2ストリームは、天の川銀河によって破壊された球状星団から発生したと考えられます。
