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2026-01-13 04:20:00
天文学者らは白色矮星（非常にコンパクトな地球サイズの星の残り火）が宇宙空間を移動する際にカラフルな衝撃波を生み出していることを観察し、その説明を模索している。
高度に磁化された白色矮星は、いわゆる連星系において重力によって別の星に結合している。白色矮星は、互いに接近して軌道を周回するため、伴星からガスを吸い上げている。このシステムは、地球から約 730 光年離れた、宇宙的には比較的近い、ぎょしゃ座の天の川に位置しています。
1 光年は光が 1 年間に進む距離で、5.9 兆マイル (9.5 兆 km) です。
白色矮星によって引き起こされる衝撃波、より具体的には弓衝撃波は、チリに拠点を置くヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡を使用して観測されました。科学者らが公開した画像では、白色矮星から外側に流れる物質が星間ガスと衝突した際に生成される衝撃波がさまざまな色に光っているのが確認された。
「衝撃波は、高速で移動する物質が周囲のガスに突入し、突然圧縮され、加熱されるときに発生します。バウショックは、物体が空間を急速に移動するときに形成される湾曲した衝撃フロントで、水中を移動するボートの前の波に似ています」と、月曜日にジャーナルに掲載された研究の共同主著者である英国ダラム大学の天体物理学者シモーネ・スカリンギ氏は述べた。 自然天文学。
この図は、今後数十億年にわたって展開される、私たちの天の川銀河と隣接するアンドロメダ銀河の間の予測された合併の一段階を示しています。 37 億 5 千万年の地球の夜空を表すこの画像では、アンドロメダ (左) が視野を埋めています (クレジット: NASA、ESA、Z. Levay および R. van der Marel、STScI、T. Hallas、および A. Mellinger)
「その色は、衝撃によって加熱され励起される星間ガスから生まれます。これが起こると、さまざまな化学元素が特定の色で輝きます」とスカリンギ氏は付け加えた。
この衝撃波では、赤色の色合いが水素を、緑色が窒素を、青色が星間空間に存在する酸素を表していました。
他にも少数の白色矮星が衝撃波を発生させているのが観察されている。しかしそれらはすべて、バイナリーパートナーから吸い上げられたガスの円盤に囲まれていた。この白色矮星は仲間からガスを吸い上げていますが、そのような円盤を持たず、未知の理由でガスを宇宙に放出しています。
宇宙で最もコンパクトな天体
白色矮星は、ブラック ホールほどではありませんが、宇宙で最もコンパクトな天体の 1 つです。
太陽の最大8倍の質量を持つ星は、白色矮星になる運命にあるようです。最終的には、燃料として使用する水素をすべて燃やしてしまいます。その後、重力によってそれらは崩壊し、「赤色巨星」段階で外層が吹き飛ばされ、最終的にはコンパクトな核である白色矮星が残ります。
「白色矮星は恒星の進化の最も一般的な終点であるため、世の中にはたくさんの白色矮星が存在します」とスカリンギ氏は語った。
太陽は、今から数十億年後に白色矮星としての存在を終える運命にあるようだ。
この白色矮星は、地球よりわずかに大きい天体の中に太陽に匹敵する質量を持っています。その連星の伴星は、赤色矮星と呼ばれる低質量星の一種で、質量は太陽の約10分の1で、明るさは数千分の1です。白色矮星は 80 分ごとに周回しており、両者は月と地球の間の距離ほどの非常に近い距離にあります。
白色矮星の重力の強さが赤色矮星からガスを引き離しています。この吸い上げられた物質は、強い磁場に沿って白色矮星の中に引き込まれ、最終的には白色矮星の磁極に到達します。このプロセスではエネルギーと放射線が放出されるが、観測された衝撃波の生成に必要な物質の流出を説明することはできない、とスカリンギ氏は述べた。
「私たちが検討したガス流出のメカニズムはどれも、私たちの観察を説明するものではありません。そして、私たちは依然としてこのシステムに困惑しています。だからこそ、この結果は非常に興味深く、刺激的です」とスカリンギ氏は述べた。
「（衝撃波の）構造の形状と長さは、このプロセスが少なくとも約1,000年間続いていることを示しており、それが一度限りの出来事ではなく、長続きしていることを示しています」とスカリンギ氏は付け加えた。
研究者たちは、カラフルな衝撃波の美しさに注目しました。
「科学の枠を超えて、私たちが素朴に想像しているように、空間は空でも静的でもないということを、印象的に思い出させてくれます。空間は動的であり、動きとエネルギーによって彫刻されているのです」とスカリンギ氏は語った。
#色とりどりの衝撃波を発する白色矮星が発見された