これは、太陽質量単位(M )で表した、これまでに発見された最も質量の大きい星のリストです。

不確実性と注意点

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以下に挙げる質量のほとんどは議論の的となっており、現在も研究が続けられているため、質量やその他の特性は常に見直しが進められています。実際、以下の表に記載されている質量の多くは、恒星温度組成絶対輝度に関する困難な測定を用いて理論から推定されたものです。以下に挙げる質量はすべて不確かなものです。理論と測定はどちらも、現在の知識と技術の限界に挑戦するものであり、理論と測定の両方が間違っている可能性があります。

巨大な星の周囲を覆い隠す物質の円盤の想像図。

距離と雲による複雑さ

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質量の大きい星は稀であるため、天文学者は地球から非常に遠くを探さなければなりません。ここに挙げた星はすべて数千光年も離れているため、光が非常に弱く、測定が困難です。また、非常に質量の大きい星の多くは、非常に遠いだけでなく、非常に強力な恒星風によって吹き出すガスの雲に囲まれています。この周囲のガスが、恒星の温度や明るさの測定が困難な上に、さらに測定を妨げ、内部の化学組成や構造の推定を非常に複雑にしています。[ a ]この遮蔽により、恒星の質量を計算するために必要なパラメータを決定することが困難になります。

イータ・カリーナは、二重葉状の塵の雲の中に隠れた明るい点です。バイエル名を持つ最も質量の大きい恒星です。ここ数十年で、(少なくとも)2つの恒星であることが初めて発見されました。

雲と遠距離によって、この星が単一の超大質量天体なのか、それとも多重星系なのかを判断することも困難です。以下に挙げた「恒星」の中には、実際には望遠鏡では識別できないほど接近して周回する2つ以上の伴星であるものもあり、それぞれの恒星はそれ自体が質量が大きいものの、必ずしもこのリストに載ったり、上位にランクインしたりするほど「超大質量」であるとは限りません。もちろん、他の組み合わせも考えられます。例えば、超大質量星と1つ以上の小さな伴星、あるいは複数の巨星などです。しかし、周囲の雲の中をはっきりと見ることができなければ、地球から見える明るい光点が実際にはどのような天体から発生しているのかを知ることは困難です。

より全体的に見ると、恒星集団に関する統計によると、質量の上限は120太陽質量の範囲にあることを示しているようで、[ 1 ]この範囲を超える質量の推定値は疑わしい。

信頼できる推定値が少ない

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食連星は、質量がある程度確実に推定されている唯一の恒星です。ただし、以下の表に記載されている質量のほとんどは間接的な方法によって推定されたものであり、食連星系を用いて決定された質量はごくわずかであることに注意してください。

最も信頼性の高い質量として挙げられているのは、食連星NGC 3603-A1WR 21aWR 20aの質量です。これら3つの質量はすべて軌道測定から得られました。[ b ]この測定には、視線速度と光度曲線の測定が含まれます。視線速度は傾斜角に応じて質量の最小値のみを与えますが、食連星の光度曲線は、視線に対する軌道の傾斜角という欠けている情報を提供します。

恒星進化の関連性

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いくつかの恒星は、かつて現在よりも質量が大きかった可能性があります。多くの大型恒星は、おそらく太陽質量の数十倍にも及ぶ、大きな質量損失を経験しています。失われた質量は、高温の光球によって星間空間へと吹き出される高速の風である超風によって放出されたと考えられています。この過程で恒星の周囲に拡大した外殻が形成され、これが近くの星間物質と相互作用し、隣接する空間に水素やヘリウムよりも重い元素を注入します。[ c ]

また、リストに載っていたかもしれないが、もはや星としては存在していない、あるいは超新星の偽物である星も存在します今日私たちが目にしているのはそれらの残骸だけです。[ d ]これらの破壊的な出来事を引き起こした前駆星の質量は、爆発の種類と放出されたエネルギーから推定できますが、それらの質量はここには記載されていません

このリストは、「生きている」星、つまり地球上の観測者によって現在も活動的な星として観測されている星、つまり内部で核融合反応を起こし、熱と光を発生させている星のみを対象としています。つまり、現在地球に届く光は、リストされている星の像が発せられた時点(遠い過去)において、星が依然として内部で新たなエネルギーを生成していることを示しています。このリストには、白色矮星(現在は「死んだ」状態にあるものの残留熱を放射している、かつての星)と ブラックホール(爆発した星の残骸で、重力崩壊した状態)は含まれていません。ただし、これらのブラックホールを取り囲む降着円盤は、ブラックホール内部に落下する物質によって放射される熱や光を、星の残骸(現在はブラックホール内部)の外部に放出する可能性があります(以下の「ブラックホール」の項を参照)。

質量限界

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恒星の質量に関する理論上の限界は 2 つあります。降着質量限界エディントン質量限界です

  • 降着限界は星形成と関連しています。原始星に約120 M☉物質が降着すると、その質量全体は十分に高温になり、それ以上の物質を吹き飛ばせるようになります。実際、原始星は新たな物質を集めるのと同じ速さで、既に集めた物質を蒸発させる温度に達します。
  • エディントン限界は、既に形成された恒星の核からの光圧に基づいています。質量が約150 M を超えると、種族Iの恒星の核から放射される光の強度が大きくなり、外向きの光圧が内向きの重力を上回り、恒星の表面物質は宇宙空間に自由に漂い出されます。種族II種族IIIの恒星は、組成が異なるため透明度が高く、それぞれより高い質量限界とはるかに高い質量限界を持ちます。

集積限界

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天文学者たちは長い間、原始星が120 M を超える大きさに成長すると何か劇的なことが起こるはずだと仮説を立ててきた。[ 2 ]この限界は種族IIIの非常に初期の星に対しては引き伸ばされる可能性があり、正確な値は不明であるものの、 150〜200 M を超える星がまだ存在するとすれば、それは現在の恒星進化の理論に疑問を投げかけることになるだろう。

天文学者らは、現在銀河系内で最も密度の高い星団として知られるアーチーズ星団を研究し、その星団内のどの星も約150 M を超えないことを確認しました

R136星団は、若くて高温の青い星が異常に密集した集団です。

この限界を超える稀な超大質量星(例えばR136星団)は、発生したとされる例外的な事象によって説明できるかもしれない。すなわち、若く不安定な多重星系において、接近した軌道を周回する大質量星のペアのいくつかは、衝突を可能にする特定の異常な状況が成立した場合に、稀に衝突して合体するはずである。[ 3 ]

エディントンの質量限界

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恒星質量のエディントン限界は光圧によって生じる。十分な質量を持つ恒星の場合、核融合によって生成される放射エネルギーの外向きの圧力が、恒星自身の重力による内向きの引力を超える。この効果が作用する最小の質量がエディントン限界である。

質量の大きい星は中心核のエネルギー生成率が高く、重い星の光度は質量の増加に比例して増加しません。エディントン限界とは、それを超えると星が自らを押し広げるか、少なくとも十分な質量を放出して内部エネルギー生成率を低く持続可能なレベルにまで低下させる限界点です。実際の限界点質量は星内部のガスの不透明度に依存し、金属が豊富な種族Iの星は、金属が乏しい種族IIの星よりも質量限界が低くなります。金属を含まない種族IIIの星は、消滅する前は最大質量、約300 M を持っていたとされています。

理論上、質量の大きい恒星は、恒星物質の流出による質量損失のために、自らを保てなくなる。実際には、高光度恒星の場合、理論上のエディントン限界は修正する必要があり、代わりに経験的なハンフリーズ・デイビッドソン限界が用いられる。[ 4 ]

最も質量の大きい既知の星のリスト

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伝説
ウォルフ・ライエ星
スラッシュスター
O型星
B型星またはLBV

以下の2つのリストは、散開星団OB星団HII領域に含まれる星など、既知の恒星の一部を示していますこれらの星は高い光度を持つにもかかわらず、肉眼では観測できないほど遠くにあるものが多くあります。肉眼で少なくとも時々見える恒星は、見かけの等級(6.5等級以上)が水色の背景で強調表示されています。

最初のリストには、60 M 以上の質量と推定される恒星が示されており、その大部分が表示されています。2番目のリストには、比較のために60 M 未満の注目すべき恒星もいくつか含まれています。各恒星の質量を決定するために使用された方法は、データの不確実性を示すために示されています。連星の質量ははるかに正確に決定できることに留意してください。以下に挙げた質量は、恒星の現在の(進化後の)質量であり、初期(形成時の)質量ではありません。

比較のため、質量60M☉未満の注目すべき大きな星をいくつか下の表に示します。最後に太陽が あります。太陽は非常に近いですが、そうでなければ小さすぎてリストに含めることができません。現在、リストされている星はすべて肉眼で見え、比較的近いです。

星の名前位置質量
M 太陽= 1)
有効温度
K
おおよその距離
ly
雑誌の予約。質量推定リンク参照
ケフェイ座λ星ケフェウス座OB3からの逃走星 51.43万60003,1005.05分光法シンバッド[ 78 ] [ 14 ]
τ 大犬座AaNGC 2362 503万20005,1204.89進化シンバッド[ 84 ] [ 14 ]
θ Muscae Abケンタウルス OB1 443万30007,4005.53
合計
進化シンバッド[ 85 ] [ 14 ]
オリオンθ2Aオリオン複合体オリオンOB1 3934,9001,5005.02進化シンバッド[ 86 ] [ 87 ]
α ラクダNGC 1502からの逃走星 37.629,0006,0004.29進化シンバッド[ 88 ] [ 14 ]
P はくちょう座白鳥座OB1IC 4996 3718,7005,1004.82分光法シンバッド[ 89 ] [ 14 ] [ p ]
ζ 1さそり座さそり座OB1NGC 6231 36~5317,2008,2104.705分光法シンバッド[ 90 ] [ 91 ]
オリオン座ζ星Aaオリオン複合体オリオンOB1のアルニタク 3329,5001,2602.08進化シンバッド[ 92 ]
θ 1オリオン座 C 1オリオン座台形星団複合体 3339,0001,3405.13
合計
進化シンバッド[ 93 ] [ 14 ]
カシオペヤ座κ座カシオペア OB14 3323,5004,0004.16進化シンバッド[ 94 ] [ 14 ]
μ ノルマエNGC 6169 332万80003,2604.91分光法シンバッド[ 95 ] [ 14 ]
ηカリーナBカリーナ星雲トランプラー16 3037,2007,5004.3
合計
バイナリシンバッド[ 96 ] [ 97 ]
γ 2ベロラムBヴェラ OB2 28.53万50001,230合計1.83
進化シンバッド[ 98 ] [ 14 ]
アルニラムオリオン座ε星(オリオンOB1) 28.4 ± 2.02万50001,2501.69分光法 + 干渉法シンバッド[ 99 ] [ 14 ]
メイサAオリオン複合体コリンダー69 27.937,7001,3003.54分光法シンバッド[ 95 ] [ 100 ]
ξペルセウス座カリフォルニアのメンキブペルセウス星雲 OB2 26.13万50001,2004.04進化シンバッド[ 88 ] [ 14 ]
ζ プッピスVela Molecular RidgeVela R2の Naos 25.3 ± 5.34万1,0802.25経験的シンバッド[ 101 ] [ 14 ] [ q ]
WR 79aさそり座OB1NGC 6231 24.43万50005,6005.77分光法シンバッド[ 95 ] [ 14 ]
ミンタカAa1オリオン複合体オリオンOB1 2429,5001,200合計2.5
進化シンバッド[ 102 ] [ 103 ]
オリオン座Aa1オリオン座NGC1980ハティサ 23.132,5001,340合計2.77
進化シンバッド[ 104 ] [ 105 ]
κ クルシス宝石箱 ケンタウルス座星団OB1 2316,3007,5005.98進化シンバッド[ 106 ] [ 76 ]
WR 78さそり座OB1NGC 6231 2250,1004,1006.48分光法シンバッド[ 32 ] [ 33 ]
ο 2おおいぬ座フィールドスター 21.415,5002,8003.043進化シンバッド[ 95 ] [ 14 ]
リゲルAオリオン複合体オリオンOB1 2112,1008600.13進化シンバッド[ 107 ] [ 14 ]
ζへびつかい座さそり座OB2上部さそり座亜群 20.234,0003702.569進化シンバッド[ 88 ] [ 14 ]
υ オリオン座オリオン複合体オリオンOB1 2033,4002,9004.618進化シンバッド[ 108 ] [ 109 ]
オリオン座σ星Aaオリオン複合体オリオンOB1 183万50001,260合計4.07
分光法シンバッド[ 110 ] [ 111 ]
μコロンバエトラペジウム星団からの逃走星 163万30001,3005.18分光法シンバッド[ 112 ] [ 14 ]
サイフオリオン複合体オリオンOB1 15.526,5006502.09進化シンバッド[ 113 ] [ 14 ]
はくちょう座σ星シグナス OB4 1510,8003,2604.233進化シンバッド[ 114 ] [ 115 ]
θカリーナAさそり座OB2IC 2602 14.931,000460合計2.76
進化シンバッド[ 95 ] [ 116 ]
オリオンθ2Bオリオン複合体オリオンOB1 14.829,3001,5006.38分光法シンバッド[ 117 ]
ζペルセウス座ペルセウス OB2 14.520,8007502.86進化シンバッド[ 113 ] [ 14 ]
オリオン座σ星Bオリオン複合体オリオンOB1 1431,0001,260合計4.07
分光法シンバッド[ 110 ] [ 111 ]
おおいぬ座β星さそり座OB2ローカルバブルのミルザム 13.523,2004901.985進化シンバッド[ 118 ] [ 119 ]
εペルセウス座Aペルセウス座α星団 13.526,500640合計2.88
進化シンバッド[ 120 ] [ 121 ]
オリオン座Aa2オリオン座銀河団NGC 1980 13.127,0001,340合計2.77
進化シンバッド[ 104 ] [ 105 ]
さそり座δ星Aさそり座OB2上部さそり座亜群のDschubba 1327,400440合計2.307
進化シンバッド[ 122 ] [ 123 ]
オリオン座σ星Abオリオン複合体オリオンOB1 1329,0001,260合計4.07
分光法シンバッド[ 110 ] [ 111 ]
θ Muscae Aaケンタウルス OB1の WR 48 11.583,0007,4005.53
合計
分光法シンバッド[ 124 ] [ 14 ]
γ 2ベロラムAベラ OB2の WR 11 957,0001,230合計1.83
分光法シンバッド[ 98 ] [ 14 ]
ρ へびつかい座Aρ さそり座 OB2へびつかい雲群 8.72万2000360合計4.63
進化シンバッド[ 95 ] [ 14 ]
ベラトリックスオリオン座ベラトリックス星団複合体 7.721,8002501.64進化シンバッド[ 125 ] [ 14 ]
アンタレスBループ Iさそり座 OB2のバブル 7.218,5005505.5進化シンバッド[ 126 ] [ 100 ]
λタウリA魚座-エリダヌス星流 7.1818,700480合計3.47
進化シンバッド[ 127 ] [ 128 ]
ペルセウス座δ星ペルセウス座α星団 714,9005203.01進化シンバッド[ 95 ] [ 116 ]
ペルセウス座ψペルセウス座α星団 6.216,0005804.31進化シンバッド[ 95 ] [ 14 ]
α Pavonis Aaトゥカナの孔雀-時計協会 5.9117,7001801.94進化シンバッド[ 129 ] [ 105 ]
アルシオーネプレアデスでは 5.912,300440合計2.87
進化シンバッド[ 130 ] [ 14 ]
γおおいぬ座コリンダー121のムリフェイン 5.613,6004404.1進化シンバッド[ 95 ] [ 131 ]
η 大犬座コリンダー121のアルドラ 5.5または9.515,0002,0002.45SEDモデリング/分光法シンバッド[ 132 ] [ 14 ]
ο ヴェロルムさそり座OB2IC 2391 5.516,2004903.6進化シンバッド[ 133 ] [ 116 ]
ο アクエリアス魚座-エリダヌス星流 4.213,5004404.71進化シンバッド[ 134 ] [ 135 ]
νフォルナキス魚座-エリダヌス星流 3.6513,4003704.69進化シンバッド[ 136 ] [ 14 ]
φ エリダニトゥカナ・ホロロギウム協会 3.5513,7001503.55進化シンバッド[ 129 ] [ 137 ]
η カメレオンティスさそり座のηカメレオンティス移動群OB2 3.212,5003105.453進化シンバッド[ 138 ] [ 76 ]
ε カメレオンティスさそり座のεカメレオンティス移動群OB2 2.8710,9003604.91進化シンバッド[ 139 ] [ 116 ]
τ 1水瓶座魚座-エリダヌス星流 2.6810,6003205.66進化シンバッド[ 140 ] [ 141 ]
ε ヒドリトゥカナ・ホロロギウム協会 2.6411,0001504.12進化シンバッド[ 140 ] [ 142 ]
β 1トゥカ科トゥカナ・ホロロギウム協会 2.510,6001404.37進化シンバッド[ 95 ] [ 100 ]
太陽太陽系 15,7720.0000158−26.744標準国際オーグメンテーション[ 143 ] [ 144 ] [ 145 ]
  1. ^ いくつかの方法では、同じ温度や明るさであっても、化学組成が異なると恒星の質量の推定値も異なります。
  2. ^ 連星の場合、ケプラーの惑星運動の法則を用いて2つの星の軌道運動を調べることで、2つの星の個々の質量を測定することが可能です
  3. ^ 大質量星からの超風は、漸近巨星分枝(AGB)星(赤色巨星が生成する超風に類似しており、惑星状星雲を形成します。これらの星の残骸は、後に惑星状星雲の(厳密には恒星ではない)白色矮星核となります。
  4. ^ 恒星の残骸の例については、極超新星および超新星残骸を参照してください。
  5. ^ a b c d e f g h これは連星系ですが、副星の質量は主星よりはるかに小さいです。
  6. ^ この異例の測定は、NGC 3603における三体衝突によって恒星が放出されたと仮定して行われた。この仮定は、現在の恒星が元々近接していた2つの連星の合体によって形成されたことも意味する。質量は、観測されたパラメータを持つ恒星の進化的質量と一致する。
  7. ^ a b c d e f マーサー30はドラゴンフィッシュ星雲にある散開星団です。
  8. ^ BSDL 1830 は大マゼラン雲にある星団です。
  9. ^ N64は大マゼラン雲にある散光星雲です。
  10. ^ BSDL 2527 は大マゼラン雲にある星団です。
  11. ^ BSDL 2505 は大マゼラン雲にある星団です。
  12. ^ DEM S10は小マゼラン雲のHII領域です。
  13. ^ N135は大マゼラン雲にある散光星雲です。
  14. ^ DEM S80は小マゼラン雲のHII領域です。
  15. ^ GKK-A144 は大マゼラン雲にある恒星団です。
  16. ^ IC 4996は白鳥座OB1にある散開星団です。
  17. ^ Vela R2 は Vela 分子リッジの OB 連星です。

ブラックホール

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ブラックホールは、大質量星の進化の終着点です[ A ]技術的には、中心核での核融合による熱と光の発生が停止しているため、ブラックホールは恒星ではありません。ブラックホールの中には、宇宙論的な起源を持つものもあり、その場合はそもそも恒星にはならなかったと考えられます。特に、最も質量の大きいブラックホールの場合、その可能性が高いと考えられています

参照

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脚注

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  1. ^ 140~250  M の間の、金属量の非常に少ない/全くない恒星 (種族 IIおよびIII ) は、 II-P 型超新星爆発によってその一生を終えます。この爆発は、ほぼすべての物質を恒星の近傍から吹き飛ばすほど強力であるため、ブラックホール、中性子星、または白色矮星を形成するのに十分な物質が残っていません。中心の残骸はなく、残るのは、SN 爆発からの衝撃を受けたガスの膨張した殻と、コアの崩壊爆発の前に放出された静止物質の衝突だけです。

参考文献

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