メシエ54（M54） — 射手座の球状星団｜射手座矮小楕円銀河(SagDEG)の中心核候補と中質ブラックホールの証拠

メシエ54（M54）—射手座の密集球状星団。SagDEG中心核候補、約8.7万光年の距離、そして中質ブラックホール存在を示す観測証拠を解説。

メシエ54（またはM54、NGC6715）は、いて座にある球状星団です。1778年にシャルル・メシエによって発見され、後にメシエは彗星のような天体のカタログにこの天体を掲載しました。

位置と基本的性質

M54はかつて天の川銀河に属すると考えられていましたが、1994年にIbataらによって射手座矮小楕円銀河（Sag DEG）として知られる系の一部であることが明らかになりました。これはM54が矮小銀河の中核（核）である可能性を示唆します。

M54は我々から約8万7千光年の距離にあり、半径は150光年の大きさです。球状天体の中でも密度が高く、総光度は非常に大きい天体です。太陽の約85万倍の明るさで輝き、絶対光度はおよそ-10.0等級に相当します。見かけの等級は約7〜8等級で、良好な地点では双眼鏡でも淡い雲状に見えますが、個々の星を分解するには大きめの望遠鏡や宇宙望遠鏡が必要です。

観測と視認性

M54は、ζ Sagittariiという星の近くにあるため、夏の南天で探しやすい天体です。明るさのため都市部の空でも双眼鏡で確認できることがありますが、中心付近の個々の恒星はアマチュアの望遠鏡では容易に分解できません。中心領域の構造や恒星の運動は、ハッブル宇宙望遠鏡（HST）や大型地上望遠鏡を用いた観測で詳細に調べられています。

起源と核の可能性

M54はその高い質量と複雑な恒星集団（複数の金属量や年齢の分布）から、SagDEGの核（中心星団）であるという説と、「外部から捕獲された通常の球状星団である」という説の両方が提案されています。金属量のばらつきや星の年齢分布の解析は、M54が単純な球状星団以上の複雑な形成史を持つことを示していますが、議論は続いています。

中質量ブラックホールの証拠と議論

2009年7月、ある天文学者チームはM54のコアに中程度のブラックホールが存在する証拠を報告しました。これらの研究は、中心近傍の恒星の速度分布や光度分布の解析に基づき、数千太陽質量級のいわゆる中質量ブラックホール（IMBH）の存在を示唆しました。しかし、その後の解析や別の観測では、速度分散の解釈や観測上の不確かさ、恒星集団の複雑さが原因で必ずしもIMBHの存在が確定的ではないとする意見もあり、現在も活発に検証が続いています。

まとめ

• M54は射手座にある非常に明るく密度の高い球状星団で、総光度や構造が特異である。
• 1994年のSagDEGの発見以降、M54はその矮小銀河の核である可能性が注目されているが、決着はついていない。
• 2009年に報告された中質量ブラックホールの存在は興味深いが、追加観測と理論的検証が必要である。

研究は進行中であり、今後の高分解能観測や精密な動力学モデリングにより、M54の起源や中心に潜む天体の正体についてさらに明確な結論が得られることが期待されています。

質問と回答

Q: メシエ54とは何ですか?

Q: メシエ54はいつ発見されたのですか?

Q: シャルル・メシエは、メシエ54を何に入れたのですか?

Q: メシエ54が天の川銀河に属すると考えられていたのは?

Q: メシエ54が射手座矮小楕円銀河に属することが発見されたのはいつですか?

Q: メシエ54を空から見つけるのは簡単なのですか?

Q: アマチュア望遠鏡で、メシエ54にある個々の星を見ることができるのですか?

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