研究者たちは、ヨーロッパ南天天文台のチリにある超大型望遠鏡を使い、二重爆発型超新星の写真証拠を初めて得ました。
超新星とは、星の爆発であり、非常に激しい現象です。
通常は、太陽の8倍以上の質量を持つ星が核燃料を使い果たし、中心核が崩壊して単一の強力な爆発を引き起こします。
しかし、より珍しいタイプの超新星は、白色矮星と呼ばれる星の残り火が関わる二重爆発を特徴としています。
連続する爆発により、太陽とほぼ同じ質量を持ち、地球から約16万光年離れた、大マゼラン雲と呼ばれる天の川銀河近くの銀河内にある、みなみのかんむり座の方向に位置する白色矮星が消滅しました。
光年とは、光が1年間に進む距離のことです。
この画像は、爆発が起こってから約300年後の様子を捉えており、カルシウム元素の同心円状の2つの殻が外側に向かって広がっています。
「何も残らない」
「何も残りません。白色矮星は完全に破壊されました」と、オーストラリアのニューサウスウェールズ大学キャンベラ校で天体物理学を専攻している博士課程のプリヤム・ダス氏が述べました。本研究は水曜日に『ネイチャー・アストロノミー』誌に掲載されました。
「2回の爆発の間の時間差は、ヘリウム爆発が星の一方の極から反対側まで伝わる時間によって決まります。わずか約2秒です」と、オーストラリア国立大学キャンベラ校の客員研究員であり、研究の共著者でもある天体物理学者リヴォ・ザイテンツァール氏が語りました。
研究者たちはヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡の多単位分光器(MUSE)を用いて、超新星爆発の残骸に含まれる様々な化学元素の分布を詳細にマッピングしました。
法医学的天文学
画像ではカルシウムが青く見えます。これは、最初の爆発による外側のリングと、2回目の爆発による内側のリングです。
これら二つのカルシウムの殻は、「二重爆発のメカニズムを示す完璧な決定的証拠」とダス氏は述べています。
彼はさらに、「私の造語ですが、『法医学的天文学』と呼べます。星の死の原因を理解するために、死んだ星の残骸を調べているからです」と付け加えました。
太陽の質量の最大8倍までの星は、白色矮星になる運命にあるようです。
科学的な重要性に加えて、この画像は美的価値も提供しています。
サイトンツァール氏は「美しい」と述べ、「星の死の中で元素が生まれる過程を見ています」と語りました。
また、「ビッグバンで作られたのは水素、ヘリウム、リチウムだけです。ここではカルシウム、硫黄、鉄がどのように作られ、母銀河に再び広がっていくかを見ています。これは物質の宇宙的な循環です」と付け加えました。