謎の超新星が遠く離れた銀河を紫外線の閃光で襲っているが、宇宙科学者たちはその理由を知らない。

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謎の超新星が遠く離れた銀河を紫外線の閃光で襲っているが、宇宙科学者たちはその理由を知らない。

天体物理学者たちは、爆発し、おそらく放射能を帯びた白色矮星から謎の紫外線の閃光を発する極めて珍しいタイプの超新星を発見した。

連星系内の白色矮星は、伴星から十分な量の物質を剥ぎ取って臨界質量に達すると、新星爆発を起こします。老齢の恒星は爆発的に膨張し、外層を剥ぎ取り、明るい電磁エネルギーのバーストを放出します。これらの現象はIa型超新星と呼ばれ、かなり頻繁に発生します。

しかし、SN 2019yvqというコードネームが付けられ、天体物理学ジャーナルに掲載された論文で説明されているこの超新星は、研究者を困惑させている。

12月、NASAのニール・ゲーレルズ・スウィフト天文台は、1億4000万光年離れた銀河で爆発後、数日間持続した奇妙な紫外線閃光を観測した。この奇妙なフレアは、天文学者たちが非常に奇妙な何かを発見したことを示す明白な兆候だった。

紫外線

青い点は銀河NGC 4441のSN2019 vqnです。画像提供:ZTF/Northwestern/Caltech

「Ia型超新星は典型的には紫外線波長の光を放射するが、その量は極めて微量だ」と、研究論文の筆頭著者でノースウェスタン大学の博士研究員アダム・ミラー氏はThe Registerに語った。

Ia型超新星が放出するエネルギーの80%以上は可視光線で、紫外線で放出されるのはわずか数%です。SN 2019yvqに伴う紫外線閃光では、可視光線よりも紫外線で放出されるエネルギーの方が多くなりました。これは非常に稀なことです。

科学者たちはSN 2019vqnのような超新星を2015年に観測したのみで、紫外線の閃光を発生させる源を解明できていない。白色矮星は通常、このような強力な閃光を発するほど高温ではない。

「紫外線を発生させる最も簡単な方法は、非常に高温のものを用意することです」とミラー氏は述べた。「太陽よりもはるかに高温のもの、つまり3~4倍も高温のものが必要です。ほとんどの超新星はそれほど高温ではないので、非常に強い紫外線放射は発生しません。この超新星では何か異常なことが起こり、非常に高温の現象が生み出されたのです。」

このイラストは、キンマン矮小銀河の明るい青色変光星が、謎の消失を遂げる前はどのような姿だったかを示しています。クレジット:ESO/L. Calçada

超巨星が突然消えたことに科学者たちは困惑している。部分的に自爆したか、静かにブラックホールになったかのどちらかだ。

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ミラー氏らは、これらの閃光を発生させるシナリオはいくつか考えられると推測している。超新星の背後にある白色矮星が隣の恒星を飲み込み、両者の物質が衝突して紫外線エネルギーの爆発を引き起こした可能性もある。あるいは、伴星も白色矮星であり、互いに衝突して紫外線爆発を引き起こした可能性もある。

恒星の中心部にある高温の放射性元素が外層の物質と反応し、紫外線を放射する超高温の物質殻を形成した可能性もある。あるいは、恒星のヘリウムが内部の炭素に引火し、爆発を引き起こした可能性もある。

「これは宇宙に関する私たちの理解の多くに重要な意味を持ちます。例えば、宇宙の鉄のほとんどはIa型超新星で生成されたことが分かっています」と彼は述べた。

「Ia型超新星は、ダークエネルギーを研究するための主要な探査機の一つでもあります。これらの爆発をより深く理解できれば、ダークエネルギーの神秘的な性質についてより深く理解できるかもしれません。」

残念ながら、科学者たちはこのような特異な現象を観測したのは今回が2回目であることを考えると、分析できるデータがあまりない。

「私たちがすべきことの一つは、紫外線閃光を伴う超新星爆発の例をもっと見つけることです。そのための最良の方法は、爆発がまだ初期段階にある間に発見することです。これは、カリフォルニア州サンディエゴ郊外のパロマー天文台で実施されている調査、ズウィッキー・トランジェント・ファシリティの主要な目標の一つです」とミラー氏は結論付けました。®

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