宇宙学者が生きるために望んでいるような偶然の観測:爆発の光が地球に届き始めてからわずか数時間後に超新星爆発を発見する。
この観測は、パロマー・トランジェント・ファクトリー・サーベイの一環として、由緒あるサミュエル・オシン48インチ望遠鏡によって2013年に行われたもので、これまで行われた「最も若い」超新星観測である(SN 2013fsは1億6000万光年離れているため、1億6000万年前に発生したイベントに「最も若い」という形容詞を使用できるとすれば)。
自動化されたパロマー調査によって銀河 NGC 7610 で 2013fs が発見された後、パロマーの 60 インチ望遠鏡、ラス・クンブレス天文台、ハワイの WM ケック天文台の機器、NASA のスウィフト衛星、およびいくつかの国際施設など、他の望遠鏡が追跡観測のために起用されました。
ほとんどの場合、超新星は爆発後数日または数週間は観測されず、そのため天文学者は星の破壊過程について十分に理解できていない。
SN 2013fsの発見は、彼らに大きな驚きをもたらしました。特に、爆発前の最後の年にこの恒星から放出されたガス雲です。これはこれまで観測されたことがありませんでした。なぜなら、爆発の衝撃波がこのような破片を吹き飛ばしてしまうからです。
2013fsが噴出した物質は時速約36万キロメートルの速度で外側に向かっていた。これは最も一般的な超新星のタイプIIであるため、他のタイプIIの超新星でも同様の現象が起こると予想するのが妥当だ。
タイプ II の超新星は、太陽の 2 倍から 50 倍の質量を持つ恒星の燃料が尽きたときに発生します。このとき、最初に水素とヘリウムがより重い元素に燃え上がり、その後、そのより重い元素が鉄の核が成長して崩壊するまで燃え続けます。
死にゆく年に恒星が放出したガスの量も印象的だ。その期間に太陽の質量の約1000分の1が放出された。
この放出は、恒星に関する私たちの理解を見直す必要があることも示唆している。「進化の非常に後期段階にある大質量星の外層の構造は、恒星進化モデルによって予測されるものとは大きく異なる可能性がある」と、33人のチームメンバーは、自分たちの発見を記した論文に書いている(Nature誌はこちら、またはArxivのプレプリント)。
上(左から右):パロマーの発見画像、参照画像、そして超新星のみを示す差分画像。
下:スローン・デジタル・スカイ・サーベイによるNGC 7610の画像。超新星が発生した場所を示している。
画像:Arxiv論文およびSDSS
天文学者たちはどれほど幸運だと感じているのでしょうか?まさに幸運です。論文で彼らが指摘しているように、「現在、私たちの銀河系には、爆発から1年以内に爆発する星は一つも存在しない可能性が高い」のです。®