1952年、3つの星が同時に消えたが、天文学者たちは未だにその理由を解明できていない。

永遠に輝き、変わらない、これが星空が多くの人に与える印象です。しかし、天文学者が歴史的なデータを調べたところ、 3つの星が突然同時に消えたことがわかった。そして今日に至るまで、信頼できる説明は見つかっていない。

1952年7月19日の夕方、米国カリフォルニア州のパロマー天文台は、いつものように空の撮影を続けていた。午後8時52分頃、望遠鏡は3つの星が密集しているのを捉えた。カメラが撮影した画像では、それらはかなり明るく見えたが、目立たない存在だった。しかし、午後9時45分に望遠鏡が再びこの空の領域を撮影したとき、3つの星は消えていました。

2 つの観測では異なるバンドとセンサーが使用されたため、画像は若干異なります。画像出典: 王立天文学会月報、第 527 巻、第 3 号、2024 年 1 月、6312 ～ 6320 ページ

当時のパロマー天文台の観測実績によれば、これら3つの星の明るさは少なくとも本来の1パーセントにまで減少した。 2023年、天文学者たちはより先進的な望遠鏡でこの空の領域を観測したが、それでも3つの星は発見されなかった。これは、パロマー天文台が午後8時52分に観測した3つの星の明るさを意味します。 1952年7月19日、太陽の明るさは少なくとも当初の1万分の1にまで減少しました。あるいは、完全に消えてしまうこともあります。

疑問は多い

星は爆発しますが、通常は消えることはありません。例えば、超新星爆発は星を瞬時に破壊し、爆発後も明るさは衰え続けますが、1日以内に直接消滅することは不可能です。例えば、『宋史・天文』には、「治和元年五月吉兆、天官の南東数寸の所に現れ、一年後には消え去った」と記録されている。天官客星（SN 1054）は1054年半ばに噴火し、その明るさは年末まで低下しませんでした。

今日でも、天官の客星によって作られたかに星雲とその中心にあるパルサーを見ることができます。これらは超新星爆発の残骸であり、ほぼ 1000 年経った今でも観測することができます。しかし、1952年に3つの星が50分以内に同時に消えたのですが、これは間違いでした。

さらに奇妙なのは、3 つの星が互いに非常に近く、その距離は 10 秒角未満だということです。これらが 3 つの別々の物体である場合、それらの間の距離は 50 光分 (光が 50 分間に移動する距離) 以下であり、これは地球から太陽までの距離 (6 AU) の約 6 倍であり、太陽と木星の平均距離 (5.2 AU) に匹敵します。それらの間の最大距離は 50 光分であり、つまり、私たちから 10 秒角未満しか離れていないように見えることを意味します。単純な幾何学的変換により、これら 3 つの星は地球から 2 光年以内の距離になります。比較すると、太陽に最も近い星は 4.2 光年離れています。天文学的に言えば、この距離は信じられないほど近いです。

この質問は非常に奇妙なので、信頼できない答えがいくつか考えられてしまうのは当然です。これら 3 つの明るい点は空の星ではなく、核実験によって生成された放射性塵などの地上の要因によって発生した可能性はありますか?パロマー天文台は、最初の原子爆弾が爆発し、その後の核実験が行われた場所でもある米国ニューメキシコ州からそう遠くありません。 1950 年代には、放射性粉塵による輝点が写真フィルムにも現れており、地表要因の影響も考慮する必要があります。

パロマー天文台は、ニューメキシコ州にある米国の核実験場からそれほど遠くない場所にあります。

そこで天文学者たちはこれら3つの星の輪郭を分析しました。 3 つの星のうち 1 つは他の 2 つからわずかに離れているため、その輪郭を近くの通常の星の輪郭と比較することができます。結果は、これら 3 つの星の輪郭が通常の星の輪郭とほぼ同じであることを示しました。明るい点が放射性塵によって引き起こされたのであれば、このような結果はあり得なかっただろう。飛行機や小惑星などの高速で移動する対象物の場合、フィルム上の輪郭は直線になるはずです。これらの明るい点は、望遠鏡の通常の撮影によって生成されたものであることが基本的に確認できます。

白い点は消失星の等高線、白い線は通常の星の等高線です。両者は基本的に同じであることがわかります。上図と下図はそれぞれ東西方向と南北方向の輪郭です。画像出典: 王立天文学会月報、第 527 巻、第 3 号、2024 年 1 月、6312 ～ 6320 ページ

本当に3つですか？

あるいは、まったく三つ星ではない。代わりに、1 つの星が突然消え、重力レンズ効果の影響によってのみ、私たちの視界に 3 つの星の像が形成されました。重力は光を歪ませることができるため、レンズに似た効果を生み出すことができます。最も単純な重力レンズ（単一の天体から構成される）の場合、重力レンズが地球と目標の天体を結ぶ線上に位置していると、重力レンズは星の元の画像をリング（アインシュタインリングとも呼ばれる）に歪めます。重力レンズが少しでもずれると、同じような明るさの画像が 2 つだけ形成されます。 2 つの画像の間に別の画像が存在する可能性がありますが、その画像ははるかに弱いものです。

写真の中央に重力レンズがあります（レンズ自体は写真の中央にあり、写真にはマークされていません）。重力レンズの後ろにある点光源（水色の円）が重力レンズの後ろを通過すると、白い部分である歪んだ像だけが見えるようになります。画像出典: wikipedia

同じような明るさの 3 つの画像を形成したい場合、重力レンズの構造は、複数のブラックホールや不均一な暗黒物質の塊など、非常に特殊なものでなければなりません。同時に、この複雑な重力レンズの影響により、3 つの画像の光路長は 50 光分以上異なることはできません。そうでないと、3 つの明るい点が同時に消えるのを見ることができません。この推測は、王立天文学会月報（MNRAS）に掲載された論文から得たものである。論文の著者らは、この重力レンズは複雑すぎると感じており、大まかな制限しか与えていないことは注目に値します。興味のある読者は、この重力レンズの構造を自分で計算し、論文を発表することができます。

推測だけ

たとえこのような複雑な重力レンズが本当に存在するとしても、最も重要な疑問に答えが出ていません。星は爆発するだけで、突然消えることはありません。では、この星はどのようにして 1 時間以内に消えたのでしょうか?実際、実際に消えた星が 1 つだけであれば、同様の例が数多く見つかるはずです。

VASCO プロジェクト (1 世紀にわたる観測で消失および出現する源) は、過去 70 年間に突然消えた星の数を数えています。 2019年に彼らは天文学ジャーナル（AJ）に論文を発表し、約100個の天体が何の理由もなく消え、信頼できる説明が全くないと述べた。

信頼できる説明がなければ、推測することしかできません。

それは高速電波バースト（FRB）の光学的対応物なのでしょうか？高速電波バーストは、数ミリ秒以内に膨大なエネルギーを爆発的に放出する電波帯の天文現象です。このミリ秒レベルの天文現象の場合、対応する光学現象は実際には 1 時間未満しか続かない可能性があります。しかし、関連データが不十分なため、現時点ではこの仮説を検証することは困難です。

今年5月、Physical Review Letters（PRL）誌に掲載された論文は、突然消えたこれらの星がブラックホールに変わった可能性があるという新たな可能性を示唆した。研究チームは、天の川銀河の端にある恒星とブラックホールからなる連星系であるVFTS 243を研究した。

一般的に、その中のブラックホールは超新星爆発によって生成されたと考えられています。超新星爆発の影響により連星の軌道が変化し、楕円形になります。しかし、VFTS 243 では連星軌道の離心率はわずか 0.017 で、完全な円に近いため、従来の超新星モデルとは矛盾しています。研究チームはさらに計算とシミュレーションを行った結果、VFTS 243 のブラックホールは巨大な恒星の直接的な崩壊によって形成された可能性があると提唱した。論文は、恒星が死ぬとき、中心核の質量が太陽の10倍を超えると、直接ブラックホールに崩壊する可能性があると指摘している。明るい星が突然消えた。

VFTS 243 芸術的想像力。画像提供: ESOL。 CC BY 4.0 ライセンス

超新星爆発は起きなかったが、突然静かに消滅した。これは、VASCO プロジェクトの疑問に答えるものであり、1952 年に消えた 3 つの星に対する答えでもあるかもしれません。

では、これらの 3 つの星は 1952 年にどのようにして消えたのでしょうか?現時点では、これら 3 つの星は実際には 1 つの星であり、地球が観測する 3 つの星は実際には複雑な重力レンズによって生成された画像であるという説明の方が妥当であると考えられます。その星が突然消えたのは何故でしょうか？これは FRB の光学的な対応物である可能性もあるし、ブラックホールの静かな誕生である可能性もある。

しかし、これはまだ単なる推測であり、いかなる論文でも検証されていません。

参考文献

[1]ベアトリス・ビジャロエルほか 2020 AJ 159 8

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab570f

[2]王立天文学会月報、第527巻第3号、2024年1月、6312～6320ページ、

https://academic.oup.com/mnras/article/527/3/6312/7457759

[3]物理学レット牧師132, 191403

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.191403

[4]https://www.universetoday.com/163820/in-1952-a-group-of-three-stars-vanished-astronomomers-still-cant-find-them/

[5]https://www.iflscience.com/hundreds-of-stars-have-vanished-without-a-trace-a-new-study-could-explain-why-74343

[6]https://zh.wikipedia.org/wiki/SN_1054

[7]http://www.nao.cas.cn/twsdjz/sdjzndhx/sdjzjcl/202103/P020210325380297688434.pdf

[7] https://vascoproject.org

[8]https://science.ku.dk/english/press/news/2024/complete-stellar-collapse-unusual-star-system-proves-that-stars-can-die-quietly/

[9]https://www.iflscience.com/hundreds-of-stars-have-vanished-without-a-trace-where-did-they-go-71397

企画・制作

出典: Global Science (id: huanqiukexue)

編集者：ヤン・ヤピン

校正：Xu Lai、Lin Lin