2014Cとして知られる超新星はXNUMX年前に発生しましたが、科学者たちはまだその余波を監視し、学んでいます。 非常にかすかに見える爆発は、赤で囲まれて示されています。 クレジット：Sloan Digital Sky Survey
シカゴ大学の研究者を含む研究は、2014年の超新星の余波を分析しています。
天文学者の国際的なグループは、XNUMX年前に発見された不思議な恒星の爆発についての新しい手がかりを発見しましたが、科学者が見ている間も進化し続けています。
この結果は、天文学者が、私たち自身の太陽よりはるかに大きい巨大な星がどのように生きて死ぬかというプロセスをよりよく理解するのに役立ちます。
研究は年に出版された アストロフィジカル·ジャーナル テキサス大学オースティン校（UTオースティン）が率いるグループによって、 シカゴ大学.
2014Cの生活
2014年、天文学者は空に突然明るいスポットを発見しました。これは、星が宇宙で爆発したことの確かな兆候です。
爆発する星が最初に検出されたとき、世界中の天文学者は、それが発する光が時間とともに急速に変化するので、望遠鏡でそれを追跡するために競争します。 それがどのように進化するかを見ることによって、可視光とX線、電波、そして 赤外線、科学者はシステムの物理的特性を推測することができます。
この概略図は、爆発する星（左、黄色）によって放出されるさまざまな噴出物と風（赤と紫）を示しています。 共通外層ディスク（青）は両方の星を取り囲み、XNUMXつは超新星として爆発し、そのバイナリパートナー（図示せず）です。 共通外層ディスクの周りの境界層は、チームが検出した水素の供給源です。 クレジット：B。Thomas et al./UT Austin
これを何度も行うことで、天文学者は署名を識別し、これらの爆発する星をカテゴリにグループ化しました。 2014Cは、この特定のイベントに名前が付けられたため、タイプIb超新星と呼ばれるもののように見えました。 それらは、宇宙で最大の既知の星が死んだときに起こることです。
実際、科学者たちは、2014Cは元々、XNUMXつではなく、XNUMXつの星が互いに周回しており、一方が他方よりも大きいと考えています。 より重い星はより速く進化し、拡大し、そしてその水素の外層は吸い取られました。 最終的に燃料がなくなると、コアが崩壊し、巨大な爆発を引き起こしました。
ヴィクラム・ドワルカダス研究教授
しかし、爆発後の最初の500日間の観測では、爆発が発生していることが示されていました。 他には？ 時間の経過に伴うX線。これは異常であり、少数の超新星でのみ見られました。 「衝撃波が高密度の物質と相互作用していることを示唆しました」と、シカゴ大学の天文学および天体物理学の研究教授であるVikramDwarkadasは述べています。
このグループは、2014Cに関するすべてのデータ（過去XNUMX年間の研究から得た新しいデータを含む）を収集し、それを星に何が起こったかのまとまりのある図に収めることに着手しました。
X線放射、赤外線、および電波はすべて、増加してから減少するという独特のパターンを示しました。 一方、UTオースティンのホビーエバリー望遠鏡で測定された光学光は安定しているように見えました。 無線信号は衝撃波が非常に高速で拡大していることを示しましたが、光学光ははるかに遅い速度を示しました。
研究者たちは、奇妙な振る舞いは、彼らの生涯の初期から残されたXNUMXつの星の周りの水素の密な雲に関係していることを示唆しました。
星が爆発したとき、それは時速67万マイルのようなもので全方向に伝わる衝撃波を生み出しました。 衝撃波がこの雲に到達すると、その振る舞いは雲の形によって影響を受けます。
これらの超新星は、宇宙で最も大きな既知の星が死んだときに起こることです。
最も単純なモデルでは、この雲は球形で対称であると想定されます。 ただし、雲がXNUMXつの星の周りに「ドーナツ」を形成した場合、つまり中央の周りが厚くなった場合、リングの厚い部分は衝撃波を遅くし、光の中で動きの遅い物質として現れます。 一方、薄い部分では、電波に見られるように、衝撃波が前方に突進します。 「川の中央の岩に水が当たると考えてください」とドワルカダスは言いました。
科学者たちは、疑問が残っていると述べたが、この不均一性は、異なる波長によって示される衝撃波の異なる速度を説明する可能性がある。
科学者たちは、この研究は、これらの星の進化とこれらのシステムから失われた質量、そしてより広い意味でこれらの比較的神秘的な星の生と死に関する貴重な手がかりを提供したと述べた。
「広い意味で、巨大な星がどのように質量を失うかという問題は、私たちが追求していた大きな科学的問題です」と、UTオースティンの教授兼チームメンバーであるJ.クレイグウィーラーは述べています。 「どのくらいの質量？ それはどこにある？ いつ排出されましたか？ どのような物理的プロセスによって？ それらは私たちが追求していたマクロな質問でした。
「そして2014Cは、プロセスを説明する非常に重要な単一のイベントであることが判明しました。」
この研究の詳細については、異常な超新星が天文学者に秘密を明らかにするを参照してください。
参照：ベンジャミンP.トーマス、J。クレイグウィーラー、ビクラムV.ドワルカダス、クリストファーストックデール、ヨージェフヴィンコ、デビッドプーリー、イェロンシュー、グレッグツァイマン、フィリップマックィーン、2014年4月2022日、 アストロフィジカル·ジャーナル.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac5fa6
arXiv：2203.12747
この研究は、テキサス大学オースティン校のベンジャミン・トーマスが主導しました。 この論文に関するシカゴ大学の他の研究者は、現在イタリアのパレルモ大学に所属しているYerong Xu、SM'20でした。 共同研究者と望遠鏡の完全なリストについては、論文を参照してください。
資金：米国国立科学財団、米国エネルギー省、 米航空宇宙局（NASA）、チャンドラ天文台、ハンガリー国立研究開発イノベーションオフィス。
