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ブラックホールを伴う連星系の生成過程は？
有名な、はくちょう座のX1を初めとして、ブラックホールと推測される天体が連星系を形成しているケースが複数発見されていますが、これらの連星系はどのように形成されたのでしょうか？ 現在定説とされる恒星の進化（成長）モデルでは、ブラックホールとなる大質量の恒星は、重量崩壊の前段階で、 赤色超巨星 → 超新星 という過程を通るはずで、近傍に存在する恒星は、この超新星爆発の際に「巻き添え」を食って、一緒に吹き飛ばされるか、遠方にはじき飛ばされると思うのです。 にも関わらず、潮汐力の強い影響を受けるほどの至近距離を公転する伴星が存在しているということは、これらは元来の連星系ではなく、元々別の場所で単独に存在した2つの星が偶然接近した際に互いの重力で捕捉し合って連星系を形成した、と考えないと説明が付かないと思うのですが、この推論は妥当でしょうか？ 連星のペアの一つが「中性子星」の場合も同様の疑問が生じますが、同じ解釈でよいのでしょうか？
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はっきり言えば、超新星爆発はものすごい爆発ですが、他の恒星を吹き飛ばすほどのエネルギーはないということでしょう。外側の一部は吹き飛ばされるようですが中心部分はそのまま残るようです。 また、爆発後に連星を作る可能性は太陽系の周辺では非常に低く、連星系は星が誕生した時からのものがほとんどであろうと思われます。 余談ですが、超新星爆発後の星に惑星らしきものが観測されることもあるようです。惑星程度のものならば、超新星爆発の時に消滅すると思われるので、爆発で飛び散ったガスの一部が再集結して新しくできたのではないかという説が有力の様です。
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今月号の「科学」によると、 260太陽質量以上の星は超新星になることなく ブラックホールになるらしいです。 参考文献：特集 宇宙に生まれた最初の星[総論]
お礼
ありがとうございます。 > 260太陽質量以上 平均的な恒星よりかなり大きいですね。 主系列星を経ずに重力崩壊するのでしょうか？
今月号のニュートンの記事にそういう話題がありました。 いわく、「超新星を経ずにブラックホールになる場合がある」らしいです。 大質量星が超新星になる前に質量放出して 残った物質がブラックホールになるそうですが、 具体的なメカニズムまでは出てませんでした。 研究中ってことなんでしょうか?
お礼
いつもコメントありがとうございます。 > 今月号のニュートンの記事にそういう話題がありました。 「Newton」誌は滅多に購読しないので、その記事は知りませんでした。 (コメントを頂いた後、立ち読みしました) > 「超新星を経ずにブラックホールになる場合がある」らしいです。 > 大質量星が超新星になる前に質量放出して > 残った物質がブラックホールになるそうですが、 > 具体的なメカニズムまでは出てませんでした。 > 研究中ってことなんでしょうか? この理論モデルも（今まで読んだ書籍では解説されたものがなかったので）知りませんでした。 実際のところ、現在でもよくわかっていない、というところでしょうか。
- meineko
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超新星爆発で、外層が吹き飛んでも、ブラックホールなり、中性子星なり、結構な質量が残れば、引力で補足されたままで、相手はそのまま残るのでは無いでしょうか。 ブラックホール連星系の変光の観測は専門だけど、形成理論は専門でないので、自信なしにしておきます。
お礼
コメントありがとうございます。 > 超新星爆発で、外層が吹き飛んでも、ブラックホールなり、中性子星なり、結構な質量が残れば、引力で補足されたままで、相手はそのまま残るのでは無いでしょうか。 素人考えだと、爆発の影響で一緒に吹き飛ばされそうな気がするのですが、SF映画の見過ぎでしょうか？(^-^;
- tarotokyojp
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ブラックホール連星とか伴星と呼ばれていて、詳細な過程は分かりませんが、恒星が最期を迎えブラックホール化した後に空間を移動するうち他の恒星を捕捉したものと考えられます。 ブラックホールは吸い込む物質がなくなるとやがて蒸発して消えてしまうという話を聞いたことがあります。 物質が落下し続けていないと途中で電磁波を放射しないので観測されないという理由もあるのでしょうが。
お礼
コメントありがとうございます。 > 恒星が最期を迎えブラックホール化した後に空間を移動するうち他の恒星を捕捉したものと考えられます。 やはりそう考えるのが妥当ですよね？
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お礼
コメントありがとうございます。 > 他の恒星を吹き飛ばすほどのエネルギーはないということでしょう。 であれば、従来のモデルでも破綻なく説明が付きそうですね。 > 爆発で飛び散ったガスの一部が再集結して新しくできたのではないかという説が有力の様です。 太陽系もそうしてできたのかも知れませんね。