47 トゥカナエ

47 トゥカナエ
オメガケンタウリに次いで、47トゥカン座は夜空で最も明るい球状星団です。[ 1 ]
観測データ（J2000エポック）
クラスIII [ 2 ]
星座トゥカナ
赤経00時24分5.539秒[ 3 ]
赤緯−72° 04′ 53.20″ [ 3 ]
距離4.45 ± 0.01  kpc (14,500 ± 32.6 光年) [ 4 ] [ 5 ]
見かけの等級（V）+4.09 [ 6 ]
見かけの寸法（V）43.8フィート
身体的特徴
質量7.00 × 10 5 [ 7 ]  M ☉
半径60光年[ 8 ]
V HB14.2
金属性[Fe/H]  = −0.78 [ 9 ]デックス
推定年齢13.06  Gyr [ 9 ]
注目すべき機能オメガケンタウリに次いで2番目に明るい球状星団
その他の指定ξ Tuc , NGC 104, Caldwell 106, Mel 1, [ 10 ] GCl 1, 1RXS J002404.6-720456

47 Tucanaeまたは 47 Tuc（NGC 104、Caldwell 106とも呼ばれる）は、きょしゅう座にある球状星団です。地球から約4.45 ± 0.01  kpc（14,500 ± 32.6 光年）離れており、直径は120光年です。47 Tucは肉眼で見ることができ、見かけの等級は4.1です。[ 10 ]遠方部分を含めても、直径は約44分角に見えます。南天の極から18°という極南に位置しているため、ヨーロッパの天文学者によってカタログ化されたのは1750年代になってからで、南アフリカの ニコラ＝ルイ・ド・ラカイユによって初めて確認されました。

きょしゅう座47番星は、オメガ・ケンタウリに次いで2番目に明るい球状星団で、望遠鏡で約1万個の恒星が観測され、その多くは小さな高密度の中心核の中に現れています。この星団には中間質量ブラックホールが存在する可能性があります。[ 11 ] [ 12 ]

初期の歴史

この星団は1751年から1752年にかけてニコラ＝ルイ・ド・ラカーユによって記録されました。彼は当初、これを明るい彗星の核と考えていました。[ 13 ]ラカーユはその後、これを「Lac I-1」としてリストアップし、彼の深宇宙カタログに最初に掲載しました。「47」という番号は、ヨハン・エラート・ボーデが編纂し、1801年にベルリンで出版された『星と指標の一般的な記述と検証』で割り当てられました。 [ 14 ]ボーデ自身はこの星団を観測していませんでしたが、ラカーユがカタログに載せた星を赤経順に並べ替えていました。

19世紀、ベンジャミン・アプソープ・グールドはギリシャ文字のξ(Xi)をこの星団に割り当ててξトゥカナエと命名したが、これは広く採用されず、ほぼ普遍的に47トゥカナエと呼ばれている。[ 15 ]

特徴

47 Tucanaeは、全天で2番目に明るい球状星団（オメガ・ケンタウリに次ぐ）であり、非常に明るく高密度な小さな核を持つことで知られています。銀河系で最も質量の大きい球状星団の一つであり、数百万の恒星を含んでいます。理想的な条件下では、この星団は満月ほどの大きさに見えます。この星団は小マゼラン雲に隣接して見えますが、小マゼラン雲は約60.6 ± 1.0  kpc（200,000 ± 3,300 光年）離れており、[ 16 ] 47 Tucanaeの15倍以上も遠いです。

47 Tucの中心核は、ハッブル宇宙望遠鏡を用いて恒星による惑星の部分食を観測する大規模な惑星探査の対象となった。太陽に近い恒星の周囲で惑星が発見される割合に基づくと10～15個の惑星が発見されると予想されていたが、実際には発見されなかった。これは、球状星団では惑星が比較的稀であることを示している。[ 17 ]その後、球状星団の比較的混雑していない外側の領域で地上から行われた探査でも、複数の惑星が発見されると予想されていたにもかかわらず、発見されなかった。これは、惑星の混雑ではなく、環境の金属量の低さが原因であることを強く示唆している。

47トゥカン亜科に複数の恒星種族

47 Tucanaeには、年齢や金属量の異なる少なくとも2つの恒星種族が含まれています。[ 18 ] 高密度の核には、少なくとも21個の青色はぐれ星を含む、科学的に興味深い多くの異星が含まれています。[ 19 ] 球状星団は、質量によって恒星を効率的に分類し、最も質量の大きい恒星が中心に落ちていきます。[ 20 ]

47 Tucanae には、連星系に存在するため彩層活動が活発な星、伴星から降着している白色矮星を含む激変星、現在は降着していないが中性子星の熱い表面から放射されるX 線によって観測できる中性子星を含む低質量 X 線連星など、数百のX 線源が含まれています。 [ 21 ] 47 Tucanae には 35 個の[ 22 ]ミリ秒パルサーが知られており、これは Terzan 5に次いで球状星団の中で2 番目に多いパルサー数です。[ 23 ]これらのパルサーは、以前のX 線連星期に、連星の伴星からの物質の降着 によって回転していると考えられています。 47 Tucanae にあるパルサーの1つである 47 Tuc W の伴星は、今も伴星に向かって質量を移動させているようで、この系が降着する低質量X線連星からミリ秒パルサーへの移行を完了しつつあることを示している。[ 24 ]チャンドラX線観測衛星によって、47 Tucanae のほとんどのミリ秒パルサーからX線放射が個別に検出されており、これは中性子星表面からの放射である可能性が高い。[ 25 ]また、フェルミガンマ線宇宙望遠鏡によって、そのミリ秒パルサー群からガンマ線放射が検出されている（これにより、47 Tucanae はガンマ線で検出された最初の球状星団となった）。[ 26 ]

可視光と紫外線でこの星団の中で最も明るい恒星は、スペクトル型B8IIIの青色巨星で、その光度は太陽の約1,100倍です。「明るい星」の異名を持つこの恒星は、漸近巨星分岐期を過ぎたポストAGB星であり、現在ヘリウムの核融合反応を起こしています。有効温度は約10,850 Kで、質量は太陽の約54%です。[ 27 ]

中心ブラックホールの可能性

47 Tucanaeの中心にブラックホールが存在するかどうかはまだ明らかではない。ハッブル宇宙望遠鏡のデータによると、クラスターの中心にある可能性のあるブラックホールの質量は、約1,500太陽質量未満とされている。[ 28 ]しかし、2017年2月、天文学者たちはクラスター内に約2,200太陽質量のブラックホールが存在する可能性があると発表した。研究者たちは、クラスター内のパルサーの運動と分布から、ブラックホールの特徴を検出した。[ 11 ]それにもかかわらず、これらのパルサーに関する更新されたより広範なタイミングデータセットの最近の分析では、ブラックホールの存在を支持する確固たる証拠は得られなかった。[ 12 ]

現代の発見

2008年12月、西シドニー大学のラグビル・バタルは、トゥカナイ47の方向から強力なレーザーのような信号を検出したと主張した。[ 29 ]

2015年5月、この球状星団における質量分離のプロセスの最初の証拠が発表されました。 [ 30 ]星団のヘルツシュプルング・ラッセル図は、約130億歳の星を示唆しており、これは異常に古いものです。[ 31 ]

参考文献

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