LMC P3

LMC P3
超新星残骸DEM L241内のガンマ線連星LMC P3(円で囲まれた部分)の画像
観測データエポックJ2000      エキノックスJ2000
星座ドラド
赤経05350[ 1 ]
赤緯−67° 35′ 11″ [ 1 ]
特徴
進化段階主系列星+中性子星
スペクトル型O5III(f)
天体測量
視線速度(R v13.5 [ 2 ] km/s
距離163,000 [ 3 ] 光年 (50,589  pc )
軌道
主要な主系列星
仲間コンパクトオブジェクト
期間(P)10.301日[ 2 ]
長半径(a)0.3  au [ 2 ]
離心率(e)0.4 ± 0.07 [ 2 ]
傾斜(i)69.8°±0.84°
半振幅(K 2)(二次)10.69 ± 1.23 [ 2 ]  km/s
詳細[ 2 ]
質量33.5  M
半径14.5  R
温度33,000  K
B
質量1.4  M
その他の指定
LMC P3、4FGL J0535.2-6736、CXOU J053600.0-673507 [ 4 ]
データベース参照
シンバッドデータ

LMC P3(別名4FGL J0535.2-6736 )は、地球から約16万3000光年離れた天の川銀河の伴銀河である大マゼラン雲(LMC)に位置するガンマ線連星系である。天の川銀河の外で発見された最初のガンマ線連星であり、100 MeV以上の高エネルギー(HE)領域で毎秒10³⁶エルグを超えるガンマ線放出を持つ、知られている中で最も明るい連星系である。[ 5 ] [ 2 ]この系は、大質量のO型恒星が、おそらく中性子星であるコンパクトな天体を10.3日の偏心軌道で周回する構造で、コンパクト天体からの相対論的粒子と恒星風の相互作用によって周期的な高エネルギー放射を生み出している。 LMC P3は超新星残骸DEM L241内に存在し、低金属量環境における粒子加速と連星進化を研究するための重要な天体として機能している。 [ 6 ] [ 7 ]

発見

LMC P3は、2012年にNASAのチャンドラX線観測衛星による観測を通じて、LMCの超新星残骸DEM L241内にある高質量X線連星(HMXB)として最初に特定されました。2015年には、NASAのフェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡のデータ解析により、ガンマ線放出に10.301日周期性があることが明らかになり、ガンマ線連星として分類されることが確認されました。これは天の川銀河以外で初めて検出されたガンマ線連星です。この発見は、LMCのガンマ線源に関するより広範な研究から生まれたもので、LMC P3が非常に強力な放射源であることが明らかになりました。その後、X線(NASAのニール・ゲーレルス・スウィフト観測所およびESAのXMM-ニュートン)、電波(オーストラリア・テレスコープ・コンパクト・アレイ)、可視光線(サザン・アストロフィジカル・リサーチ・テレスコープ)など、複数の波長にわたる追跡観測により、この系の特徴がさらに解明されました。[ 8 ] [ 2 ] [ 3 ]

2017年、ナミビアの高エネルギー立体視システム(HESS)望遠鏡アレイを用いて、100 GeVを超える超高エネルギー(VHE)ガンマ線放射が検出され、LMC P3は初の銀河系外VHEガンマ線連星であることが確認されました。これらの観測により、軌道位相に関連した変動が示され、VHE放射は軌道の約20%の期間にわたって発生していることが示されました。[ 7 ] [ 9 ]

特徴

この連星系は、推定質量が太陽質量の33.5倍、表面温度が33,000℃(60,000℉)を超えるO5 III青色超巨星で構成され、この星は、質量が太陽質量の約1.4倍であると考えられる中性子星であるコンパクト天体を周回している。この大質量超巨星は、時速数百万マイルの密度の高い恒星風を噴出する一方、コンパクト天体は、おそらくパルサー風またはジェットを介して、粒子を相対論的な速度まで加速する。[ 2 ]

超新星残骸DEM L241は、大質量の祖星の爆発から形成されたコンパクト天体の誕生の地であると考えられています。[ 3 ]

排出量

LMC P3からの放射は、軌道周期によって変調され、電波、可視光線、X線、ガンマ線の波長にわたります。

  • ガンマ線放射:フェルミ望遠鏡によって100 MeV以上のエネルギーで検出され、HESSによって観測される100 GeV以上の超高エネルギー放射は、下合(軌道位相0.2~0.4)付近で発生し、高エネルギー放射と反相関している。[ 3 ] [ 1 ] [ 9 ]
  • X線放射:チャンドラ、スイフト、XMMニュートンによって観測された変動するX線フラックスは、コンパクト天体が恒星円盤と相互作用する近点点でピークに達します。[ 3 ]

意義

LMC P3は、天の川銀河系外で最も明るいガンマ線連星であり、特に天の川銀河系に比べて金属量が少ないLMCの環境において、連星の形成と進化のモデルに新たな疑問を投げかけています。LMC P3は、高エネルギー宇宙線連星からガンマ線連星への移行や、高速中性子星の自転が放射の持続に果たす役割など、高エネルギー天体物理学への新たな知見をもたらします。MeerKATなどの観測機器や将来の望遠鏡による継続的な観測により、LMC P3の挙動に関する理解は深まりつつあります。[ 2 ] [ 3 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c Abdalla, H.; et al. (2018). 「銀河系外γ線連星LMC P3からの可変VHEγ線放射の検出」. Astronomy & Astrophysics . 610 : L17. arXiv : 1801.06322 . Bibcode : 2018A&A...610L..17H . doi : 10.1051/0004-6361/201732426 .
  2. ^ a b c d e f g h i jソーレン、B. ヴァン;コミン、N.クニアゼフ、A.ヴァイザネン、P. (2019-02-27)。「ガンマ線連星 LMC P3 の軌道パラメータ」王立天文協会の月次通知484 (3 ) : 4347–4351.arXiv : 1901.08911 土井10.1093/mnras/stz289
  3. ^ a b c d e f「NASA​​のフェルミ、隣の銀河で記録破りの連星を発見 - NASA」 2016年9月29日. 2025年10月1日閲覧
  4. ^ 「Simbad - オブジェクトビュー」 . simbad.cds.unistra.fr . 2025年9月29日閲覧
  5. ^ 「NASA​​のフェルミ、隣の銀河で記録破りの連星を発見 - NASA」 2016年9月29日。 2025年9月29日閲覧
  6. ^ [1]
  7. ^ a b Fisher, Lalenthra Tamlyn; et al. (2023). 「HESSによるガンマ線連星LMC P3の観測」.第38回国際宇宙線会議議事録 — PoS(ICRC2023) . p. 906. doi : 10.22323/1.444.0906 .
  8. ^ “新しいフェルミ観測: 新しいガンマ連星の発見 – Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie” . www.irap.omp.eu 2025 年 10 月 1 日に取得
  9. ^ a b Komin, Nukri; Haupt, Maria (2017). 「連星系LMC P3からの超高エネルギーガンマ線放射の発見」.第35回国際宇宙線会議議事録 — PoS(ICRC2017) . p. 730. doi : 10.22323/1.301.0730 .