オリオン座の一等星として有名な赤色超巨星「ベテルギウス（Betelgeuse、α Orionis）」。ベテルギウスを巡っては超新星爆発の時期に関する予測が注目を集めてきましたが、近年では「未発見の伴星が存在する可能性」が大きな注目を集めています。
パリ天文台のMiguel Montargès氏を筆頭とする研究チームは、ベテルギウスの伴星を直接撮像することに成功し、その存在を示す強い証拠が得られたとする研究成果を発表しました。研究チームの成果をまとめた論文は学術誌「Astronomy & Astrophysics」に掲載されています。
ベテルギウスの明るさを変える？ 未発見の伴星の予測
誕生してから約1000万年が経ったとされるベテルギウスは、赤色超巨星の段階まで進化した大質量星であり、周期的に明るさを変える変光星のひとつでもあります。主な変光周期は約400日で、星が膨張と収縮を繰り返す脈動によって生じると考えられていますが、これとは別に約6年の周期で繰り返される明るさの変化も以前から知られています。
ベテルギウスの長周期の変光の原因については、未発見の伴星によるものではないかと指摘する研究成果が報告されていました。もしも本当に存在する場合、2024年12月にはベテルギウスから見かけ上最も離れて観測しやすくなるはずだと予測されていたのです。
2025年7月には、NASA（アメリカ航空宇宙局）エイムズ研究センターのSteve Howell氏らの研究チームが、ベテルギウスの伴星を直接撮像できた可能性があるとする研究成果を発表。その名称として提案された「シワルハ（Siwarha）」は、2025年9月にIAU（国際天文学連合）のワーキンググループによって承認されています。ただ、Howell氏らの研究では確実に伴星が存在するとまでは断定できていませんでした。
- ベテルギウスの伴星を発見か？ 名称「シワルハ」提案も、存在の確認には数年かかる可能性（2025年7月27日）
ベテルギウスの伴星を示すこれまでにない確かな証拠
Montargès氏らの研究チームは、ESO（ヨーロッパ南天天文台）のVLT（超大型望遠鏡）に搭載されている観測装置「SPHERE」を使用して、2024年12月にベテルギウスの観測を実施しました。
SPHEREは天体を高いコントラストで撮像することができる装置です。Montargès氏は2019年から2020年にかけてベテルギウスの大減光が観測された際にも、SPHEREを使ってベテルギウスの観測を行っています。
- 減光し続ける「ベテルギウス」の最新画像が公開。2月下旬から増光に転じる様子（2020年2月15日）
研究チームによると、得られた画像を処理して分析を行った結果、伴星の候補となる光源の直接撮像に成功していたことが判明しました。推定される質量はこれまでの予測を上回り、主星であるベテルギウスと同時期に誕生したとすれば、太陽の2.6～3.1倍に達すると考えられています。
ESOによると、今回の結果はこれまでの研究と比べて伴星の存在を示す最も強力な証拠とされています（※）。Montargès氏は、「本当に伴星が存在すると確認するためには1年後（※2027年）にもう一度観測を行う必要がありますが、疑いの余地はほとんどありません」と述べています。
※…Howell氏らの1.5σに対して、今回は5.1σまたは6.1σ（画像処理技術によって異なる）。
ベテルギウスの運命に伴星はどう影響する？
ベテルギウスのような大質量星の多くは連星として誕生すると考えられていることから、今回の発見は赤色超巨星の進化を理解する上で重要なステップとなります。
今後の観測で伴星の存在が確認されれば、赤色超巨星の膨張した表面や流出する恒星風といった構造をはじめ、天文学的なタイムスケールで“近い”と予測されているベテルギウスの超新星爆発についても、伴星がどのような影響を与えているのかを調査できるようになります。
今回の成果についてMontargès氏は、「これほどよく研究されている星の周囲に、太陽よりも質量が大きくて明るい、近接した伴星をいまだに発見できるという事実は注目に値します」「新しい、予期せぬものを見るという、科学において最高の瞬間の一つです」と述べています。
2027年の観測で伴星の存在が確認されるかどうか、ベテルギウスからはますます目が離せなくなりそうです。
文／ソラノサキ 編集／sorae編集部
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参考文献・出典
- ESO - Astronomers find strongest evidence yet that Betelgeuse has a companion
- Montargès et al. - VLT/SPHERE images of the candidate companion of Betelgeuse (Astronomy & Astrophysics)
