世界

天文学者は、これまでに見られた最も奇妙な超新星にびっくりしました

ノースウェスタン大学の天体物理学者が率いる科学者の国際チームは、シリコン、硫黄、アルゴンが豊富な、これまでにないタイプの爆発的な星、または超新星を検出しました。 大規模な星が爆発すると、天体物理学者は通常、水素やヘリウムなどの光要素の強い署名を見つけます。しかし、SN2021YFJと呼ばれる新しく発見された超新星は、驚くべき異なる化学的特徴を示しました。 天文学者は、タマネギと同様に、巨大な星に層状構造があると理論付けてきました。最も外側の層は、主に最も軽い要素を構成します。層が内側に移動すると、最も内側の鉄のコアに到達するまで、要素が重く重くなります。 SN2021YFJの観察は、爆発する前に、巨大な星が外側の水素、ヘリウム、炭素層を失ったことを示唆しています。この発見は、恒星の巨人の長年にわたる内部層状構造の直接的な証拠を提供し、爆発的な死の前の瞬間、巨大な星の深い内部の中で前例のない垣間見ることを提供します。 この研究は8月20日にジャーナルに掲載されました 自然。 「本質的に骨に剥がれた星を見たのはこれが初めてです」と、研究を率いたノースウェスタンのスティーブ・シュルツェは言いました。 「星がどのように構造化されているかを示しており、星が爆発する前に星が多くの素材を失うことができることを証明しています。最も外側の層を失うことができるだけでなく、完全に剥がれ、非常に遠い距離から観察できる素晴らしい爆発を引き起こすことができます。」 「このイベントは、文字通り、誰もがこれまで見たことがないように見える」とノースウェスタンのアダム・ミラー、研究の上級著者は付け加えた。 「それはほとんど奇妙だったので、私たちは正しいオブジェクトを観察しなかったと思っていました。この星は、星がどのように進化するかについての私たちのアイデアと理論が狭すぎることを教えてくれます。教科書が間違っているわけではありませんが、自然の中で生産されたすべてを完全に捉えてはいけません。 天文学の最も極端な一時的なオブジェクトの専門家であるシュルツェは、アストロフィジクス（Ciera）の学際的探査と研究のためのノースウェスタンの研究センターの研究員です。ミラーは、ノースウェスタンのワインバーグ芸術科学大学の物理学および天文学の助教授であり、シエラとNSFシモンズAI研究所の主要なメンバーです。 熱くて燃えている玉ねぎ 私たちの太陽よりも10〜100倍重い重量で、巨大な星は核融合によって駆動されます。そのプロセスでは、恒星のコアの強い圧力と極端な熱により、より軽い要素が融合し、より重い要素が生成されます。コアの温度と密度が上昇すると、外層で燃焼が始まります。星が時間の経過とともに進化するにつれて、重い要素がコアで燃やされ、コアを囲む一連のシェルで軽い要素が燃やされます。このプロセスは続き、最終的には鉄のコアにつながります。鉄のコアが崩壊すると、超新星を引き起こすか、ブラックホールを形成します。 宇宙の奇妙さを追いかけます Schulzeと彼らのチームは、2021年9月にSN2021YFJを発見し、Zwicky Transient Facility（ZTF）へのNorthwesternのアクセスを使用しました。サンディエゴのすぐ東に位置するZTFは、広いフィールドカメラを使用して、目に見える夜空全体をスキャンします。発売以来、ZTFは天文学的な過渡現象の世界の主要なディスカバリーエンジンになりました。これは、突然燃え上がってすぐにフェードする超新星のようなつかの間の現象です。 ZTFデータを調べた後、Schulzeは地球から22億光年に位置する星形成領域に非常に明るいオブジェクトを見つけました。 神秘的なオブジェクトに関するより多くの情報を得るために、チームはそのスペクトルを取得したいと考えていました。各色は異なる要素を表します。したがって、超新星のスペクトルを分析することにより、科学者は爆発にどの要素が存在するかを明らかにすることができます。 シュルツェはすぐに行動に飛びましたが、彼らのスペクトル検索は複数の行き止まりにヒットしました。世界中の望遠鏡は利用できなかったか、雲を通して明確な画像を取得することができなかったかのいずれかでした。幸いなことに、チームは天文学の同僚から驚きを受けました。彼はハワイのWM Keck天文台で楽器を使用してスペクトルを集めました。 「私たちはこれらの観察結果を得る機会を完全に失ったと思っていました」とミラーは言いました。 「だから、私たちは失望した寝に行きました。しかし、翌朝、カリフォルニア大学バークレーの同僚が予想外にスペクトルを提供しました。そのスペクトルがなければ、これが奇妙で異常な爆発であることに気付いたことはありませんでした。」 「私たちは興味深い爆発を見ましたが、それが何であるか分かりませんでした」とシュルツェはSN2021YFJについて語った。 「ほぼ即座に、私たちはこれまで見たことのないものであることに気づいたので、利用可能なすべてのリソースでそれを勉強する必要がありました。」 「非常に暴力的なことが起こったに違いない」 典型的なヘリウム、炭素、窒素、酸素の代わりに、他の剥がれた超新星に見られる - スペクトルは、シリコン、硫黄、アルゴンの強い信号によって支配されていました。核融合は、人生の最終段階で、巨大な星の深い内部の中にこれらの重い要素を生成します。 「この星は、生涯を通じて生産した材料のほとんどを失いました」とシュルツェは言いました。 「だから、爆発の直前の数ヶ月間に形成された資料しか見ることができなかった。それを引き起こすために非常に暴力的なことが起こったに違いない。」 この現象の正確な原因は未解決の問題のままですが、シュルツェとミラーは、まれで強力なプロセスが作用していることを提案しています。彼らは、潜在的なコンパニオンスターとの相互作用、大規模なスーパーノバの噴火、さらには異常に強い風の風など、複数のシナリオを調査しています。 しかし、おそらく、チームはこの神秘的な超新星を仮定していると仮定しています。星の核はそれ自体の重力の下で内側に絞ると、さらに熱くなり、密度が高くなります。極端な熱と密度は、核融合を信じられないほどの強度で再燃させ、星の外層を押しのける強力なエネルギーのバーストを引き起こします。星が新しいペアイン安定性エピソードを受けるたびに、対応するパルスはより多くの材料を流します。 「最新のシェル排出の1つは、既存のシェルと衝突し、SN2021YFJと見た輝かしい排出を生み出しました」とシュルツェは言いました。 「自然がこの特定の爆発をどのように生み出したかについての理論がありますが」とミラーは言いました。 「非常に剥がれた超新星は、シリコンと硫黄層の形成部位を明らかにしている」という研究は、国立科学財団によって支援されました。 Cieraからのサポートは、ZTF望遠鏡データへのアクセスを提供しました。 #天文学者はこれまでに見られた最も奇妙な超新星にびっくりしました