R136a1
RMC 136a1(通称 R136a1)は、タランチュラ星雲にある散開星団のNGC 2070の中心にある超星団「R136」に属するウォルフ・ライエ星に分類される恒星である。銀河系の近隣にある銀河として知られている大マゼラン雲の中に位置しており、地球からは約49,970パーセク(約163,000光年)の距離にある。既知の恒星の中で最も大きな質量と光度を持ち、質量は315太陽質量、光度は約8,700,000太陽光度と推定されており、最も表面温度が高い恒星の1つでもある。
R136a1は現在知られている中では最も光度が大きい恒星で、その光度は約8,710,000太陽光度に達し、太陽が1年かけて放出した量よりも多いエネルギーをわずか4秒で放出している。R136a1が既知の恒星の中で最も質量が大きく、かつ最も光度が大きい恒星であると認識されたのは2010年になってからで、それ以前の推定ではR136a1の光度は1,500,000太陽光度とされていた。仮に太陽系内においてR136a1を太陽の位置に置くと、地球からは太陽よりも94,000倍明るい、-39等級の明るさで見える。太陽系に最も近い恒星であるプロキシマ・ケンタウリ(約4.2光年、約1.3パーセク)の位置にR136a1がある場合、地球からは満月とほぼ同じ明るさで見える。10パーセク(32.6光年)離れた位置にある時の見かけの明るさを示す絶対等級は-7.9等級で、これは地球から見た金星より3倍明るい。
R136a1は、スペクトル分類O7型の主系列星70個分に相当するタランチュラ星雲全体の約7%の電離束(Ionizing flux)を供給している。
晩期には水素とヘリウムがほとんど含まれないため、R136a1が起こす超新星爆発の種類はIc型超新星になるとされている。特に質量が大きい鉄の核は、超新星爆発を起こさずに恒星を直接ブラックホールに崩壊させるか、放射性物質のニッケル56(Ni)がブラックホールに落ち込んで亜光度超新星(Sub-luminous supernova)と呼ばれる超新星爆発を起こす可能性がある。
Ic型超新星では、適切な質量を持って自転している恒星である場合であればガンマ線バーストが発生する。R136a1は中心核が崩壊するかなり前に自転をほぼ止めることが予想されているため、超新星爆発を起こしてもガンマ線バーストは発生しないとされている。
Ic型超新星での中心核の崩壊で残される天体は、元々の中心核の質量に応じて中性子星かブラックホールのいずれかになる。R136a1は中性子星に進化する最大質量を超える質量の中心核を持つので、超新星爆発後に残される天体はブラックホールとなる。
大質量の恒星が伴星を持つ連星系であることはとても普遍的なことだが、周囲に大型の伴星が確認されていないため、R136a1は単独の恒星と見られている。
チャンドラX線観測衛星を用いた観測で、R136から放出されたX線が検出されている。R136aとR136cは共に明確に検出できたが、R136aを分解することはできなかった。別の研究では、R136a1とR136a2のペアをR136a3から分離することに成功している。この観測では、両者がColliding-wind binaryと呼ばれる、互いの恒星が強い恒星風を放出するタイプの連星系ではないことを示すものと考えられる比較的穏やかなX線が検出された。
ドップラー効果による急速な視線速度を捉える観測では、R136a1の近くに同程度の質量を持つ伴星の存在が予想されているが、R136a1のスペクトルにはそのような兆候は見られない。軌道傾斜角が大きい伴星や遠方にある伴星、もしくはR136a1と別の恒星が偶然整列していることによる可能性も完全には排除できないが、そうした可能性は低いと考えられている。R136a1と極めて質量が不均一な小型の伴星が存在する余地はあるが、仮に存在しているとしても、R136a1の特性を示すモデリングには影響しないとされている。
R136a1の半径は太陽の約30倍(約21,000,000 km、0.143 au)であり、体積は太陽の27,000倍に相当する。
R136a1には地球や太陽のような明確に定義できる可視的な表面は存在しない。静水圧平衡を満たす恒星の本体は、外部に放出される恒星風に乗って加速される高密度の大気に覆われている。この恒星風内の任意の地点が半径を測定するための「表面」とみなされるため、測定者ごとによって異なる定義の「表面」が大きさの測定に用いられる可能性がある。恒星の温度は通常同じ深さの地点を表面と基準として引用されるため、半径と温度は光度と対応している。
R136a1の大きさは最も半径が大きい恒星よりもはるかに小さく、太陽の数百倍から数千倍の大きさを持つ赤色超巨星の方が数十倍大きい。大きな質量を持つが、その割には半径はそこまで大きくないため、R136a1の平均密度は太陽の約1%に相当する約14 kg/mしかない。