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NGC 3603-A1

りゅうこつ座の連星

NGC 3603-A1は、りゅうこつ座のHII領域NGC 3603の中の星団に含まれる食連星で、地球からはおよそ25,000光年離れた位置にある[2]。連星の2つの恒星はいずれも晩期型のウォルフ・ライエ星で、既知の恒星の中で最も質量が大きい食連星とみられる[5][注 2]。

NGC 3603-A1 a / b
ハッブル宇宙望遠鏡によるHD 97950領域の画像。中央の一際明るい3つの恒星のうち右上の一番明るい恒星がA1。出典: NASA, ESA and Wolfgang Brandner (MPIA), Boyke Rochau (MPIA) and Andrea Stolte (University of Cologne)[1]
ハッブル宇宙望遠鏡によるHD 97950領域の画像。中央の一際明るい3つの恒星のうち右上の一番明るい恒星がA1。出典: NASA, ESA and Wolfgang Brandner (MPIA), Boyke Rochau (MPIA) and Andrea Stolte (University of Cologne)[1]
星座 りゅうこつ座
見かけの等級 (mv) 11.18[2]
変光星型 食連星[3]
位置
元期:J2000.0
赤経 (RA, α)  11h 15m 07.305s[2]
赤緯 (Dec, δ) −61° 15′ 38.43″[2]
固有運動 (μ) 赤経: 0.5 ± 1.4 ミリ秒/年[4]
赤緯: -3.1 ± 4.0 ミリ秒/年[4]
距離 25,000 光年[注 1]
（7,600 パーセク[2]）
絶対等級 (MV) -8.13[2]
軌道要素と性質
離心率 (e) 0[5]
公転周期 (P) 3.7724 日[3]
軌道傾斜角 (i) 71°[3]
物理的性質
半径 29.4 / 25.9 R☉[6]
質量 120 / 92 M☉[6]
スペクトル分類 WN6h + WN6h[6]
光度 2.45 / 1.51 ×106 L☉[6]
表面温度 42,000 / 40,000 K[6]
色指数 (B-V) 1.03[2]
年齢 1.5 ×106 年[6]
他のカタログでの名称
WR 43a, NGC 3603 HSW 1, NGC 3603 MDS 30[7]
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歴史

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若く大質量の星団を伴う巨大な星形成領域NGC 3603。出典: NASA, ESA, R. O'Connell (University of Virginia), F. Paresce (National Institute for Astrophysics, Bologna, Italy), E. Young (Universities Space Research Association/Ames Research Center), the WFC3 Science Oversight Committee, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)[8]

NGC 3603の中には、若く大質量の星団があることがわかっており、その中心で一際明るい光源は、ヘンリー・ドレイパーカタログにおいてHD 97950として収録されていたが、ユニオン天文台での観測により、1928年にはHD 97950の位置には6つの恒星があると報告され、それぞれAからFまでの記号が付与された[9]。その後、スペックル観測によって、更に中心の明るいAB星が分解され、まずA1、A2、A3、Bの4つの恒星の存在を確認、続いてもう2つの恒星が発見された[10][11][12]。現在では、宇宙望遠鏡や補償光学を用いることで、直接撮像によって分離できる[2]。

また、分光観測による視線速度の測定から、HD 97950にあるウォルフ・ライエ星が分光連星であることが発見され、更にそのウォルフ・ライエ星はHD 97950のA、B、C星のどれかであることもわかった[13][14]。後に、A1星がウォルフ・ライエ星で、測光観測によって得た光度曲線から分光連星に対応するのもA1星であることが明らかになった[3]。

特徴

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NGC 3603-A1の2つの恒星、NGC 3603-A1aとNGC 3603-A1bは、周期3.77日で公転しており、食によっておよそ0.2等級明るさが変化する。2つの恒星は非常に接近しており、両者の距離は星そのものの直径と同程度しかなく、恒星はほぼロッシュ・ローブを満たしているとみられる[3]。

A1a星とA1b星の質量は、軌道要素から計算され、A1a星が太陽の116（±31）倍、A1b星が太陽の89（±16）倍とされた。これは、理論予測ではなく、観測量からケプラー運動を計算して直接導かれた質量としては、最も大きいものである[5]。物理的性質から推定した質量はもう少し大きく、A1a星が太陽の120倍、A1b星が太陽の92倍となる[6]。

NGC 3603-A1系の2つの恒星は、いずれもウォルフ・ライエ星で、そのスペクトル型はWN6hとなっている[6]。WNというスペクトル型は、スペクトルの中で電離窒素の輝線が目立つウォルフ・ライエ星であることを示し、WN6はヘリウムや窒素の輝線の強度が中間的なもの、また、添え字の"h"はスペクトルに水素の輝線がみえていることを表す[15]。この種のウォルフ・ライエ星は、ヘリウム燃焼層がむき出しになっている進化した恒星、というウォルフ・ライエ星の古典的な描像とは異なり、進化がまだ進んでいない高温の恒星が、非常に高い光度ゆえに高密度で高速な恒星風を生じ、それによってみかけ上ウォルフ・ライエ星とそっくりになった天体と予想される[5]。NGC 3603-A1の場合、質量における水素の比率は、まだ60%から70%はあると予想される[6]。

NGC 3603-A1は非常に若く、誕生から150万年程度しか経過していないとみられるが、既に初期質量からかなりの質量を失っている。初期質量は、A1aが太陽の148倍、A1bが太陽の106倍あったと予想されるが、現在はそれが120倍と92倍になっているので、既に太陽の28倍、14倍の質量をそれぞれ失った計算になる[6]。

脚注

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注釈

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  1. ^ 距離（光年）は、距離（パーセク）× 3.26 により計算、有効数字2桁。
  2. ^ 計算値の不定性が大きく、最大で数十太陽質量程度小さい可能性があったが、80太陽質量程度のウォルフ・ライエ星同士の連星であるWR 20aと比べても絶対等級が明るいため、それを上回る質量なのは間違いないと考えられた。

出典

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  1. ^ “Hubble catches stars on the move”. Hubble Space Telescope. ESA (2010年5月31日). 2018年12月4日閲覧。
  2. ^ a b c d e f g h Melena, Nicholas W.; et al. (2008-03), “The Massive Star Content of NGC 3603”, Astronomical Journal 135 (3): 878-891, arXiv:0712.2621, Bibcode: 2008AJ....135..878M, doi:10.1088/0004-6256/135/3/878 
  3. ^ a b c d e Moffat, A. F. J.; et al. (2004-12), “Hubble Space TelescopeNICMOS Variability Study of Massive Stars in the Young Dense Galactic Starburst NGC 3603”, Astronomical Journal 128 (6): 2854-2861, Bibcode: 2004AJ....128.2854M, doi:10.1086/425878 
  4. ^ a b Zacharias, N.; et al. (2013-02), “The Fourth US Naval Observatory CCD Astrograph Catalog (UCAC4)”, Astronomical Journal 145 (2): 44, Bibcode: 2013AJ....145...44Z, doi:10.1088/0004-6256/145/2/44 
  5. ^ a b c d Schnurr, O.; et al. (2008-09), “The very massive binary NGC 3603-A1”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 389 (1): L38-L42, arXiv:0806.2815, Bibcode: 2008MNRAS.389L..38S, doi:10.1111/j.1745-3933.2008.00517.x 
  6. ^ a b c d e f g h i j Crowther, Paul A.; et al. (2010-10), “The R136 star cluster hosts several stars whose individual masses greatly exceed the accepted 150 M⊙ stellar mass limit”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 408 (2): 731-751, arXiv:1007.3284, Bibcode: 2010MNRAS.408..731C, doi:10.1111/j.1365-2966.2010.17167.x 
  7. ^ “NGC 3603 BLW A1 -- Wolf-Rayet Star”. SIMBAD. CDS. 2018年12月1日閲覧。
  8. ^ “Starburst Cluster Shows Celestial Fireworks”. HubbleSite. STScI (2010年7月6日). 2024年9月26日閲覧。
  9. ^ van den Bos, W. H. (1928-09), “Another nebulous multiple star”, Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands 4: 261-262, Bibcode: 1928BAN.....4..261V 
  10. ^ Baier, G.; Ladebeck, R.; Weigelt, G. (1985-10), “Speckle interferometry of the central object in the giant H II region NGC 3603”, Astronomy & Astrophysics 151 (1): 61-63, Bibcode: 1985A&A...151...61B 
  11. ^ Hofmann, K.-H.; Weigelt, G. (1986-10), “Speckle masking observation of the central object in the giant H II region NGC 3603”, Astronomy & Astrophysics 167: L15-L16, Bibcode: 1986A&A...167L..15H 
  12. ^ Baier, G.; et al. (1988-06), “Speckle masking observations of the central object in NGC 3603, Eta Carinae, and the Seyfert galaxies NGC 7469 and NGC 1068” (PDF), Messenger 52: 11-13, Bibcode: 1988Msngr..52...11B, http://www.eso.org/sci/publications/messenger/archive/no.52-jun88/messenger-no52-11-13.pdf 
  13. ^ Moffat, A. F. J.; Niemela, V. S. (1984-09-15), “On the nature of the Wolf-Rayet component in the core of the massive galactic H II region NGC 3603”, Astrophysical Journal 284: 631-636, Bibcode: 1984ApJ...284..631M, doi:10.1086/162445 
  14. ^ Moffat, A. F. J.; Seggewiss, W.; Shara, M. M. (1985-08-01), “Probing the luminous stellar cores of the giant H II regions 30 Dor in the LMC and NGC 3603 in the Galaxy”, Astrophysical Journal 295: 109-133, Bibcode: 1985ApJ...295..109M, doi:10.1086/163356 
  15. ^ Smith, Lindsey F.; Shara, Michael M.; Moffat, Anthony F. J. (1996-07), “A three-dimensional classification for WN stars”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 281 (1): 163-191, Bibcode: 1996MNRAS.281..163S, doi:10.1093/mnras/281.1.163 

関連項目

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外部リンク

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座標:   11h 15m 07.305s, −61° 15′ 38.43″

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