Georgios Dimitriadis は、自分がデータに失敗したと思っていました。金曜日の夜遅く、カリフォルニア大学サンタクルーズ校の天文学者が最後にオフィスにいました。彼は、NASA の惑星探査ケプラー宇宙望遠鏡がデータのバッチを地球にストリーミングするのを心配そうに待っていました。それは、太陽系外惑星の兆候がないか観察結果を精査したかったからではなく、超新星を探していたからです。
ほら、ケプラーは 1 つのことを非常にうまく行うように設計されています。そのため、太陽系外惑星 (主星の光を覆い隠す) を見つけるのに理想的でした。また、星の死の苦しみの間に放出される光の上昇と下降を記録するなど、他の一連の観測を行うこともできました。そのため、ケプラーのミッションが延長されたとき、天文学者は、できるだけ多くの超新星を捉えるために、望遠鏡が 20,000 以上の銀河を調査する必要があると判断しました。そして、昨年 1 月にわずか 1 億 7000 万光年離れた渦巻銀河で噴火が起こったとき、ディミトリアディスは、宇宙爆発の背後にある最初の瞬間をこれまでで最高の状態で見られることを知っていました.
しかし、データは彼が望んでいたよりも優れた記録を提供しました。 「私は何か間違ったことをしたと思いました。ノイズがあったからではなく、とても良かったからです」とディミトリアディスは言い、天文学者は通常、超新星が爆発した後の最初の数日または数週間を逃し、毎晩1回監視すると説明します。これにより、比較的少ないデータ ポイントが得られます。しかし、ここで天文学者は爆発前とその後30分ごとに画像を持っていました. 「こんなものは今まで見たことがありませんでした」と彼は言います。さらに、超新星の明るさは初期の瞬間に急激に上昇し、時間の経過に伴う光の変化のグラフに、光度曲線と呼ばれる予期しない「隆起」が生じました。ディミトリアディスはその隆起を赤く丸で囲み、3 つのクエスチョン マークで矢印を描いてから、光度曲線を共同研究者に送りました。彼らはその後、噴火の隠された引き金を特定するために、その隆起を分析し、 The Astrophysical Journal Letters に掲載される新しい論文を発表しました。 オンラインで入手できます。
SN 2018oh と指定されたこの天体は、「Ia 型」超新星と呼ばれるクラスに属しています。これらの噴火はそれぞれほぼ同じ光度で爆発するため、宇宙の広大さを測定するための宇宙ビーコンとして使用できます。 (天文学者は、これらの天体が実際にどれほど明るく、地球上でどのくらい明るく見えるかを知っているため、遠く離れた爆発までの距離を計算できます)。このため、一般的に標準キャンドルと呼ばれています。そして、それらは非常に標準的であるため、天文学者は長い間、宇宙の組み立てラインで組み立てられた花火のようなものだと考えてきました。しかし、大きな問題が 1 つあります。いずれも白色矮星の死によって引き起こされますが、これらの天体は安定しすぎて自力で爆発することはできません。代わりに、隠れた暗殺者がいるに違いありません。そして天文学者たちは、その暗殺者が第二の白色矮星なのか巨大な星なのかについて長い間議論してきた.白色矮星の場合、2 つの星は互いに渦巻いて衝突し、激しい爆発を起こします。それがより大きな星である場合、白色矮星は、余分な重量を支えることができなくなるまでこの仲間から材料を盗み、最終的には粉々に吹き飛ばします.
真犯人はどの暗殺者？それは 50 年間謎でしたが、SN 2018oh は宇宙の犯罪現場から重要な手がかりを明らかにするかもしれません。 2 番目のシナリオでは、コンパニオン スターは内側に渦巻くのではなく、生き残ります— 証拠の痕跡を残します。 2010年、カリフォルニア大学バークレー校の天文学者で論文の共著者であるダニエル・ケーセンは、このシナリオでは、超新星からのデブリの膨らむ雲が、生き残った伴星にぶつかると予測しました。破片が明るくなり、初期の光度曲線に隆起が生じます。炎の最も熱い部分が青色であるように、その隆起も同様に青色であるべきです。天文学者は長い間この痕跡を探し求めており、異常なデータポイントがこのとらえどころのない青い隆起を指している可能性のある一握りの超新星を発見しましたが、これほど明白なものはありませんでした.ディミトリアディスと彼の同僚は、これが巨大な伴星の証拠であると主張しています。
しかし、ハワイ大学マノア校の天文学者であるベンジャミン・シャッピーのような他の人々は反対しています。 ApJ Letters にも提出された 2 番目の論文 オンラインで入手可能なシャッピーと彼の同僚は、代わりに最初のシナリオ、つまり2つの白色矮星が互いに渦を巻いて超新星を動かすシナリオを主張しています。ここでは、生き残っている伴星はありません。では、シャッピーは初期のバンプをどのように説明していますか?彼のチームは、超新星の明るさがピークに達する前に白色矮星の 1 つの表面にある放射性物質の塊が原因であると主張しており、初期の光の隆起を説明しています。そして、それはそれほど突飛な考えではありません。白色矮星間の危険なタンゴを説明するモデルは数多くありますが、人気のあるモデルの 1 つは、星の地殻に放射性物質が大量にあると予測しています。
両チームは、各シナリオに賛否両論あることに同意しているが、これらの仮説を前進させるには、より良い理論モデルと将来の観察が必要であることを認めている。実際、テキサス大学オースティン校の天文学者で、どちらの研究にも関与していない Craig Wheeler は、どちらのシナリオも確信していません。 「爆発後最初の数分から数時間以内の非常に早い時期のこの種のデータは非常にまれです」と彼は言います。 「彼らが私たちの問題をすべて解決する決定的な情報を私たちに与えてくれたのかどうか、おそらくそうではないと思います。」
どちらのシナリオが勝つかに関係なく、これらの天体は 2 つの異なる恒星組立ラインを介して形成される可能性があるように見える、と U.C. の天文学者 Ryan Foley は主張します。 Santa Cruz と Dimitriadis の研究の共著者。 「これが伴星との衝突だと言いたくない場合でも、Ia 型超新星のすべてがこの種の隆起を持っているわけではないことがわかっているため、これは問題です」と彼は言います。 「したがって、少なくとも、爆発後の最初の数日間でこの多様性を生み出す何かが爆発で起こっています。」これらの超新星は、実際には異なる経路をたどっているときに、どのようにしてそのような「標準ろうそく」の光度を維持しているのでしょうか?実際、それらの明るさは少し変化する可能性がありますが、最も明るい超新星は、より暗い同族よりもゆっくりと消えるため、天文学者が補正できる非常に予測可能な方法です.
幸いなことに、宇宙のマイルストーンとしての爆発の役割は確固たるものになっていますが、そのさまざまな原因をよりよく理解することは、それらに基づく測定の精度を向上させるだけです。または、フォーリーが言うように、「大まかなストロークは変わりませんが、細部では重要になる可能性があります。」これらの詳細は、天文学者が現代の宇宙の大きな謎を解き明かしたい場合に非常に重要です。例えば、暗黒エネルギー (宇宙の膨張を推進するあまり理解されていない現象) などです。宇宙の歴史を通じて膨張率を正確に測定する (Ia 型超新星の助けを借りて測定された距離によって得られる) ことによってのみ、天文学者は暗黒エネルギーが時間とともに変化したかどうかを発見し、それが実際に何であるかを特定することができます。
しかし、それはすべて、その致命的なタンゴと、これらの星がさまざまな仲間と踊るかどうかにかかっています。それらに衝突する可能性のある双子に、処理しきれないほどのガスを与える巨大な星から.
