”超新星爆発の10倍の明るさ”を放つ新種の宇宙爆発が発生

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Credit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
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  • 2018年発見された宇宙爆発は、超新星に似ていたがまったく異なるものだった
  • 非常に高速で起き、威力は一般的な超新星の10倍、吹き出す質量はガンマ線バーストの1万倍大きい
  • 高速青色光過渡現象(FBOT)と呼ばれるこの新しい爆発は、現在宇宙で3つしか見つかっていない

星の大爆発には、超新星爆発と、ガンマ線バーストという2つの分類が存在しています。

これに新たに加わる新しい分類の爆発が発見されました

それは2018年に発見されたもので、2億光年離れた銀河で発見され「Cow(カウ,牛)」という愛称が付けられました。

これは超新星といくつかの特徴を共有していましたが、初期の明るさやその持続期間など、重要な特徴が異なっていました。

そのため、何が起きているのか解析するのに2年も掛かったそうです。

現在、同様の爆発は、追加で2つ発見されていて、これらは合わせて「高速青色光過渡現象(FBOT)」と名付けられています。

新しい宇宙爆発

Fast Blue Optical Transientsと呼ばれる新しいクラスの宇宙爆発。/Credit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

この現象が最初に発見されたのは、2018年で「カウ(AT2018cow)」の愛称で呼ばれています。

これは2億光年離れた銀河で発生し、驚異的な明るさのため、発見者を驚かせました。

この爆発は、新しいクラスの現象として、「高速青色光過渡現象(FBOT:Fast Blue Optical Transients)」と名付けられました。

和名は正式な名前ではなく直訳なので注意してください。

そして、このFBOTの同種がないか調査された結果、追加で2つの爆発が発見され、現在は3つのFBOTが観測されています

新しい2つの爆発は、可視光掃天観測のアーカイブデータの中から発見されました。そのため、1つは最初の発見よりも以前に起きていた現象です。

それは5億光年離れた銀河の2016年のデータからの発見で、「CSS161010(CRTS-CSS161010 J045834-081803)」と呼ばれています。

もう1つは34億光年離れた銀河の2018年の観測データで、「コアラ(ZTF18abvkwla)」というかわいい愛称で呼ばれているそうです。

新しく発表された論文では、この「コアラ」と「CSS161010」について説明しています。

超新星爆発でもガンマ線バーストでもない

超新星(左)と、ガンマ線バースト(右)の想像図。/Credit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Alexandra Angelich (NRAO/AUI/NSF),ESO/A. Roquette

コア崩壊型と呼ばれる通常の超新星爆発では、物質は球形の爆風を発生させます。

さらにこれに加えて、爆発後に残った中性子星やブラックホールの周りに残留物質が一時的な降着円盤を形成して、光速に近い速度で極方向にジェットを噴射します。

このとき細いガンマ線のビームが生成されることを、特にガンマ線バーストと呼びます。

ガンマ線バーストのエンジンとなるのは、降着円盤の回転です。これはFBOTにも同様のものが見られました。

しかし、FBOTの場合はもっと密度の高い厚い物質で覆われています。これは、FBOTの発生直前に、伴っている連星から物質を奪い取った可能性があると考えられています。

ここに爆風が当たることで、非常に明るい可視光のバーストが発生し、超新星とは異なった輝きが発生するのです。

その明るさは、一般的な超新星爆発の10倍近いといいます。

また、ガンマ線バーストで噴出する物質の質量は、太陽の100万分1程度とされていますが、「CSS161010」では太陽質量の100分の1から10分の1もある物質が打ち上げられました

そのためFBOTは、よく知られている超新星爆発やガンマ線バーストに似ていながらも、はるかに明るく強力な爆発なのです。

また、この閃光は非常に短時間に起きるため、これまで見過ごされたことが多いとのこと。

FBOTは非常に珍しい現象と考えられ、研究をすすめることが難しいようですが、ここで何が起きているか明らかにするには、より多くの同種天体を発見して解析する必要があるようです。

現在のところ、ここで明確に何が起きているかは謎に包まれています。

コアラの研究については、カリフォルニア工科大学のAnna Y. Q. Ho氏を筆頭とした国際研究チームより、CSS161010の研究は、ノー​​スウェスタン大学のD. L. Coppejans氏を筆頭とした国際研究チームより発表され、それぞれの論文は、天文学に関する学術雑誌『The Astrophysical Journal 』『The Astrophysical Journal Letters』に5月26日付けで掲載されています。

The Koala: A Fast Blue Optical Transient with Luminous Radio Emission from a Starburst Dwarf Galaxy at z = 0.27
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab8bcf
A Mildly Relativistic Outflow from the Energetic, Fast-rising Blue Optical Transient CSS161010 in a Dwarf Galaxy
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab8cc7

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reference: sciencealert,NRAO/ written by KAIN
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