差し迫った超新星が地球からも見える可能性がある

天文学者らは、銀河系外の星の初のクローズアップ画像を撮影した。この画像は、星の一生の終わりに近い劇的な瞬間に撮影されたものである。その中で、「巨大な」星はガスと塵を噴出しているように見えますが、これは超新星爆発の前の重要な最終段階です。

WOH G64 として知られるこの星は、天の川銀河を周回する隣接する小さな銀河である大マゼラン雲の中に地球から 16 万光年離れたところにあります。研究者らは、チリのアタカマ砂漠にあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡干渉計を使用してこの写真を撮影した。

この前例のない画像は、過去 10 年間にわたる WOH G64 の観測と組み合わせることで、天文学者に星の激しいライフサイクルの重要な瞬間を目撃する機会を提供してきました。観測結果の比較を記述した研究が木曜日に「Astronomy & Astrophysics」誌に掲載された。

「初めて、天の川銀河の外にある銀河の死にかけている星のズームイン画像を撮影することに成功した」と、研究主著者でチリのアンドレスベロ国立大学の天体物理学者である大中啓一氏は声明で述べた。 。 「私たちは星をぴったり取り囲む卵型の繭を発見しました。これは、超新星爆発の前に瀕死の星からの物質の急激な放出に関連している可能性があるため、私たちは興奮しています。」

消えゆく赤色巨星

WOH G64 は太陽の 2,000 倍大きい赤色超巨星であり、そのため天文学者はこの星を「巨星」と呼んでいます。赤色超巨星は生涯の最終段階で、外側のガス層と塵の層を放出します。このプロセスは数千年にわたって続くことがあります。

科学者らがこの星を初めて発見したのは1981年で、10年後半の赤外線天文衛星による観測で、WOH G64が信じられないほど明るく、赤色超巨星の最も極端な例の1つであることが明らかになった、と研究共著者で英国キール天文台所長のジャコ・ヴァン・ルーン氏は述べた。キール大学。

ヴァン・ルーン氏は1990年代からWOH G64を観測しており、ヨーロッパ南天天文台の学生としてWOH G64を研究してきた。彼は、星が物質を宇宙に放出する速度を測定することができ、それ以上放出するものがなくなるまで、長い間放出速度を維持できないことに気づきました。

ヴァン・ルーン氏は時間の経過とともにこの星の明るさが変化するのを観察し、この星が巨大な赤色超巨星からより小さくて熱い星へと変化していることを示唆していた。

大中氏のチームは、2005 年と 2007 年に超大型望遠鏡干渉計を使用してこの星の研究を行ったが、研究者らはこの星の画像が取得できるようになるまで、望遠鏡の第 2 世代機器の 1 つである GRAVITY が開発されるまで何年も待った。

科学者らは、GRAVITYを介して行われた最新の観測結果を以前の観測結果と比較し、この星が過去10年間で大幅に減光したことを明らかにした。

これは、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡干渉計に搭載された GRAVITY 装置によって撮影された、私たちの銀河系外の恒星、WOH G64 の最初のクローズアップ画像です。明るい楕円形は星を囲むほこりっぽい繭ですが、より暗い特徴はほこりっぽいドーナツ型のリングである可能性があります。 (K. Ohnaka 他/ESO、> ニュースソース経由)

「私たちは、この星が過去10年間で大きな変化を経験していることを発見しました。これは、星の一生をリアルタイムで目撃する貴重な機会を私たちに提供してくれました」と、研究共著者でマックス・プランク研究所の天文学教授ゲルト・ヴァイゲルト氏は述べた。ドイツ、ボンの電波天文学が声明で述べた。

天文学チームは、WOH G64の周囲に形成された塵の繭の異常な引き伸ばされた形状だけでなく、この星が近年どれだけ暗くなったのかについて、この星から放出されたガスと塵が原因であると考えている。目に見えない伴星が繭の形状に影響を与えた可能性もある、と研究著者らは述べた。

WOH G64は大マゼラン雲の中で最大かつ最も明るい星の1つであり、もしこれが太陽に取って代われば、それは木星の軌道をはるかに超えて伸びることになるだろうと、ペンシルベニア州ビラノバ大学の天文学・天体物理学教授エドワード・ガイナン氏は述べた。ガイナンは新たな研究には関与していない。将来、星が爆発した場合、それは肉眼で見えるでしょう。

「彼らは、VLTI/重力装置を使用して、星とその複雑で巨大な噴出ガス/塵トーラスの驚くべき画像を撮影しました」とガイナン氏は電子メールで述べ、星の周りの雲のドーナツ型について言及した。

爆発する運命にある

新しい画像に捉えられた星の一生の瞬間からの光が地球に到達するまでに16万年を要した。 WOH G64 は誕生時の質量が太陽の 25 倍から 40 倍であった可能性が高く、そのような巨大な星は核が崩壊すると消滅し、ブラックホールの形成につながるとヴァン・ルーン氏は述べた。この星が超新星爆発を起こす可能性は高いが、いつ爆発が起こるかは分からない。

「赤色超巨星の内部を見ることはできないため、いつ爆発するかを正確に知ることはできませんでした」とファン・ルーン氏は語った。 「私たちが知っていることは、1987年に同じ銀河で観察されたそのような超新星のうちの1つは、すべての天文学者が驚いたことに、爆発した青色超巨星だったということです。ハッブル宇宙望遠鏡はすぐに、おそらく爆発の 2 万年前、過去には確かに赤色超巨星であったことを明らかにしました。私たちはWOH G64がそのような(a)変態を経験しているのを目撃している可能性がありますが、その場合、それが爆発するのを見るまでにはまだ数千年かかるかもしれません。」

希少な青色超巨星は、宇宙で最も熱く明るい星の一部です。しかし、他の遠方の超新星は、星が爆発する前に数十年前に濃い雲を放出したことを示した。

「もしこれが（WOH G64）がやっているのを見ているのであれば、すぐにスペクタクルが我々を待っているだろう」とヴァン・ルーン氏は語った。

近年、地球から約645光年離れた天の川銀河内にある赤色超巨星ベテルギウスを研究している天文学者らは、その星が予想外に暗く、そのため爆発寸前だと信じる人もいる。一部の天文学者は、減光の原因は星から放出された単なる塵雲だったと考えている。ヴァン・ルーン氏によると、WOH G64ほど明るくも変動もなく、WOH G64が経験しているのと比べて一時的な問題が発生しただけだという。

同氏は電子メールで、「ベテルギウスはその展示に段階を経ていないが、WOH G64はマントルを吹き飛ばし、永遠に変わってしまった可能性がある」と述べた。

オナカ氏のチームは今後、この星のさらに多くの画像を撮影する予定だが、星が暗くなるにつれて撮影は困難になるだろう。しかし、望遠鏡の機器の計画的な更新が役立つだろうとオナカ氏は語った。

過去 10 年間にわたり、ヴァン ルーン氏は天体物理学の他の分野に挑戦しました。しかし、WOH G64は彼を「再びこれらのモンスタースターの研究に引き戻した」とヴァン・ルーン氏は語った。

「現在私たちが見ることができる細部は驚くべきもので、月で人を見るのに匹敵します」と彼は言う。 「しかしさらに、何か劇的なことをしたはずのときに、私たちはそれを発見しました。私たちの画像に見える細長い塊は、高密度の塵の雲です。このため、星自体を見るのは難しくなりますが、すべての兆候は、実際に今よりはるかに熱い星であることを示しています。何千年も観察していても大きな変化は見られなかったかもしれないので、これを目撃できたのはとても幸運だと感じています。」