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2025-11-16 22:47:00
従来の通念では、星は重力圧力と、その核で起こっている核融合によって引き起こされる内圧との間の注意深いバランスによって球形を維持していると考えられています。核燃料がなくなると、核は重力崩壊し、外殻は内側に落ちて反発します。特に重い星の場合、これによって大規模な爆発 (超新星) が引き起こされ、星の外層が吹き飛ばされ、物質が宇宙に飛散し、星間物質 (ISM) が満たされます。
このプロセスの短命な段階では、衝撃波が周囲の物質と相互作用し始める前に、超新星の最初の「ブレイクアウト」形状が観察されます。 ESO の超大型望遠鏡 (VLT) と「分光偏光測定」として知られる技術を使用した天文学者チームのおかげで、これが初めて達成されました。超新星を観測しながら SN 2024ggi、うみへび座の2200万光年離れた銀河NGC 3621に位置し、彼らは、これまで不可能だった星の爆発の幾何学的形状に関するデータを取得しました。
この研究は、北京の清華大学助教授イー・ヤン氏が主導した。彼には、 ヨーロッパ南天天文台 (ESO)、 シンシア・ウッズ・ミッチェル基礎物理学・天文学研究所、 ハグラー高等研究所、 ワイツマン科学研究所、 天体物理学学際探査研究センター (シエラ)、 国立天体物理研究所 (INAF)、 国際ジェミニ天文台、 天文・天体物理フロンティア研究所 (IFAA)、および複数の大学。彼らの発見は、最近出版された研究に掲載されました。 科学の進歩。
名前が示すように、分光偏光測定は分光法と偏光測定を組み合わせて、ある範囲の波長にわたる光の偏光を測定します。この技術を使用すると、含まれる角度スケールが非常に小さいため、他の技術を使用して取得することは不可能な超新星爆発に関する情報を明らかにすることができます。超新星は望遠鏡の画像では単一の点として表示されますが、光の偏光によって爆発そのものに関することが明らかになることがあります。ほとんどの星では、個々の光子の偏光が相殺され、正味の偏光はゼロになります。
天文学者は、ゼロ以外の正味偏光を測定すると、その測定値を使用して、超新星を含む天体の形状を推測できます。これを実行できる唯一の機器は、 FOcal Reducer と低分散スペクトログラフ 2 (FORS2) は VLT に最近インストールされました。超新星 SN 2024ggi は、2024 年 4 月 10 日の夜に初めて検出され、翌日には VLT 望遠鏡で観測されました。ヤン氏とその同僚、ESO の迅速な対応、および関連機器の精巧さのおかげで、国際チームは爆発発生直後に爆発の形状を解明することができました。
彼らが観察したことは、依然として議論の余地がある恒星の進化における根本的な問題である、大質量星の超新星を動かすメカニズムの背後にある謎を解明するのに役立っている。 SN 2024ggi はその代表的な例で、その祖先は太陽の半径の約 500 倍、質量は 12 ～ 15 倍の赤色超巨星でした。 FORS2のデータに基づいて、天文学者らは、最初の爆発はオリーブの形をしており、爆発が外側に広がるにつれて平らになったことを発見した。しかし、射出された材料の対称軸は全体を通して同じままでした。ヤン氏がESOで説明したように プレスリリース:
超新星爆発の幾何学的形状は、星の進化とこれらの宇宙の花火につながる物理的プロセスに関する基本的な情報を提供します。これらの発見は、多くの大質量星の爆発を引き起こす共通の物理的メカニズムを示唆しており、これは明確に定義された軸対称性を示し、大規模に作用します。
「最初のVLT観測は、星の中心近くの爆発によって加速された物質が星の表面を突き抜ける段階を捉えた。」 言った 共著者でESOの天文学者ディートリッヒ・バーデ氏。 「数時間の間、星の幾何学模様とその爆発が同時に観察される可能性があり、実際に観察されたのです。」この発見は、星の進化と大質量星の死についての私たちの理解を再構築しており、国際協力の有効性も示しています。データのおかげで、天文学者はすでに現在の超新星モデルの一部を除外し、他のモデルを改良することができています。
#天文学者が爆発する星の初期の形状を初めて検出