2019 年後半、COVID-19 のパンデミックが地球を飲み込むわずか数か月前に、世界の多くは 500 光年以上離れた赤みを帯びたフェージングする光点に関心を持っていました。ベテルギウスは、オリオン座の右側の「肩」として容易に認識できる赤い超巨星で、突然、不思議なことに 2 倍以上暗くなりました。一部の天文学者は、それが超新星として爆発する寸前であると推測しました。それ以外の場合は、今後 10 万年以内に発生すると予測されるイベントです。しかし、2020 年 2 月初旬までに減光は止まり、数週間以内に恒星は通常の明るさに戻りました。そのため、研究者は「大減光」と呼ばれるこの奇妙なエピソードについて疑問を抱き続けていました。
その答えは、多くの天文台がこの星に注意を向けていることから徐々に明らかになりました。まず、ハッブル宇宙望遠鏡を使用してイベントの前、最中、後にベテルギウスを観察した研究者のチームは、星の表面からの大量の熱い物質の放出が、明らかな退色につながった不明瞭な塵の雲を作成したことを報告しました。その後、中国の威海天文台のデータを使用した別のチームが、大減光中にベテルギウスの温度が少なくとも 170 ケルビン低下したことを発見し、研究者は、この急落は塵の雲ではなく、非常に大きくて比較的低温の暗点によるものであると考えました。彼らは、星の表面で簡単に形成されたに違いないと結論付けました。最後に、さらに別のチームが、チリの超大型望遠鏡での観測を使用して、両方のシナリオが正しいと結論付けました。この混成モデルでは、恒星の南半球に暗黒点が出現したことで、周囲の温度が下がり、熱いガスの泡が噴き出しました。星の光を遮る巨大な塵の雲が、この逃げる物質が冷えて形成され、グレート ディミングが発生しました。
現在、従来とは異なる望遠鏡 (気象衛星に搭載されたカメラ) が、別の斬新な一連の観測と混ざり合っています。ベテルギウスが日本の地球観測衛星ひまわり 8 号の視野に現れることに気づいた後、東京大学の 3 人の大学院生は、グレート ディミング中に衛星によってキャプチャされたアーカイブ画像を詳しく調べることにしました。 Nature Astronomy に掲載された彼らの結果 、2つの仮説を支持すると同時に、他の気象衛星からのデータが幅広い天文観測に再利用される可能性を高めています.ひまわり 8 号の画像の研究は、米国海洋大気庁が独自の衛星の 1 つが調査結果を再現できるかどうかを調査するきっかけにもなりました。
ハーバード・スミソニアン天体物理学研究所の天体物理学者で、この研究に詳しい Andrea Dupree は、「彼らが行ったことは非常に巧妙です」と述べています。 「そしてもちろん、私は結果が大好きです。」 Dupree は、ハッブルのデータを使用して、ベテルギウスがちり雲を噴き出すことと大暗転を結び付ける以前の研究を主導しました。
デュプリーは、型にはまらない方法を使ってトリッキーな観察を行うことに慣れています。 4 月から 8 月にかけて、地球が太陽の周りを公転することにより、ベテルギウスが空で私たちの星に非常に近くなり、結果として生じるまぶしさにより、地上または地球低軌道のほとんどの望遠鏡からの観測が台無しになります。太陽系のどこか、または地球の特定の高軌道に設置された望遠鏡は、遮るもののない視野を持つことができます。大減光に拍車がかかった 2020 年初頭、デュプリーは NASA のゴダード宇宙飛行センターの関係者に連絡を取り、地球ではなく太陽を周回する STEREO-A 宇宙船を使用して、夏の間ベテルギウスをもう一度見るように依頼しました。しかし、彼女自身の創造性にもかかわらず、Dupree は、気象衛星を使用することは考えもしなかったと言います.
ひまわり8号のデータを活用しようと思ったのは、あるツイートから始まりました。 Twitter をスクロールしているときに、筆頭著者の谷口大輔氏は、地球の月がひまわり 8 号の画像の一部を写真爆撃しているという投稿を見ました。彼は気象衛星を使ってベテルギウスも観測できるのではないかと考えました。アイデアを興味深いものにするいくつかの利点がありました。 「地上の望遠鏡は必然的に地球の大気に悩まされ、赤外線波長範囲の多くの部分を観測できません」と谷口は言います。宇宙ベースの望遠鏡にはそのような障壁はありませんが、観測時間を獲得するための競争は「非常に厳しい」ものです。
そこで谷口は、大学院生であり、最終的に研究の共著者である山崎和也と連絡を取り、競争を回避して独自の観察を行うことができるかどうかを確認しました.山崎氏は最初、「（ひまわり8号の画像では）星は月に比べて非常に暗いので、自信がありませんでした」と回想します。しかし、谷口と 3 人目の大学院生で研究の共著者である宇野晋介と共に、山崎はやってみることにしました。
ひまわり8号の視野に入ると、ベテルギウスは実際にはそれほど難しくなく、地球の円盤の端に浮かぶ点のように見えます。また、光学波長と赤外線波長の両方で明るいという利点もあり、天文アプリケーション用に設計されていない気象衛星検出器に登録される可能性が高くなります。しかし、単に衛星画像で星を見つけることと、データを使用して実際の高精度の星の測定を行うことは別のことです。山崎氏によると、データのラングリングは、研究の中で最も困難で時間のかかる部分でした.
ひまわり 8 号の結果に触発されて、Dupree は、NASA および NOAA の静止運用環境衛星-R (GOES-R) シリーズの気象監視衛星の製品品質チームの校正科学者であるジョン フルブライトの助けを借りて、それらの宇宙船はそれを再現するのに役立ちます。この記事を書いている時点で、フルブライトはまだ GOES-R データからベテルギウスに関する洞察を抽出しようとしており、タスクに必要な面倒な単位変換とピクセルのサイズ変更に取り組んでいます。このような型破りなデータ ソースを使用する利点は、必ずしも欠点を上回るとは限りません.
「これが 1 回限りのことかどうかについて、私は行ったり来たりしています」とフルブライトは言います。日本のチームと同じように、彼と彼の同僚は、この新しいアプローチが最大限の可能性を発揮するには、気象データセットと天文データセットの間のギャップを埋めるためのより良い方法を開発する必要があると考えています.しかし、これらの天文学との相乗効果は、新世代の地球観測衛星がそれらを念頭に置いて設計された場合にのみ現れる可能性があります。 「たぶん」と彼は言う、「このような何かが人々のアイデアを実現させるでしょう。」
