天文学者、これまでに記録された中でもっとも明るい超新星を発見

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  • author Ryan F. Mandelbaum - Gizmodo US
  • [原文]
  • 山田ちとら
天文学者、これまでに記録された中でもっとも明るい超新星を発見
Illustration: Aaron Geller via Gizmodo US

それは、人類がいままで見たなかで一番まばゆい閃光でした。

2016年のこと。これまでに記録された中でもっとも明るい超新星を、ハワイの望遠鏡が捉えました。その明るさは銀河全体の輝きをしのぐほど。超新星は観測史上最大のエネルギーを放射しながら、千日間以上も輝き続けました

それだけではありません。さらに驚きの事実が次々と発見されています。

36億年前の閃光

その超新星は、およそ36億光年という気が遠くなるほど地球から離れた銀河に浮かぶ「SN2016aps」。いままで観測されたどの超新星とも異なり、非常に長く輝き続け、さらに非常に大きな質量を伴っていました

一般的な超新星と比べると、SN2016apsが放射した質量は5倍から10倍。太陽の50倍から100倍の質量を持つ星が爆発したと考えられており、これまで観測された中では最大級の超新星爆発と言えるそうです。

「これほどの大質量を伴う超新星は、初期の宇宙によく見られるものです」とSN2016aps研究の第一人者であるMatt Nichollさん(英バーミンガム大学)は米Gizmodoに話しています。「ということは、SN2016apsの観測データを使えば、初期の宇宙に存在していた超新星についてより詳しく知ることができるかもしれないのです」。

いまだかつてない輝き

2016年2月22日にパンスターズ (Pan-STARRS, Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System)が捉えたSN2016apsの閃光は、超新星を研究する多くの天文学者たちの興味を惹きつけました。ハーバード・スミソニアン天体物理学センターに所属するEdo Berger氏率いる研究チームも、めずらしい超新星を探していたなかで出会ったSN2016apsは、まさに「干し草の山の中にある1本の針」を探し当てたようだと感じたそうです。

果たして、世界中の天体望遠鏡を駆使しながらSN2016apsについて調べていくほどに、興味深い事実が次々と明らかになっていきました。まず、「パロマー・トランジエント・ファクトリー」と呼ばれる天文学調査が、2015年の時点ですでにSN2016apsの輝きを捉えていたことが判明。さらに、SN2016apsはパンスターズが発見したあと、2年以上も可視光と紫外線を放射し続けたのです。

SN2016apsはその明るさだけでも特異でしたが、これだけ長きにわたって光を放射し続けたこともめずらしいことでした。観測期間中に放射された総エネルギー量はいままでのどの超新星よりも多かったとNichollさん話しています。

ニュータイプの超新星?

さらに、放射された水素の量が多かったこともSN2016apsの謎を深めました。

ふつう、一生の終わりに近づいた星はすでにその水素のほとんどを失っています。SN2016apsほどの大きな質量を持つ星であればなおさらのこと。Space.comによれば、SN2016apsのような巨大な星では太陽風によって徐々に水素が失われ、超新星爆発を起こす頃には水素の大半を失っているはずなのだそうです。

しかし、SN2016apsが放射した光の波長を調べた結果、爆発の後に残ったのはまばゆい光のもとともなった高密度の水素ガスでした。

このことから、Nichollさんはこの超新星爆発がひとつの年老いた星ではなく、ふたつの比較的若い星が関わっていたのではないかと新しい論文で推測しています。

SN2016apsは、いままで理論的には存在するとされてきたものの、実際誰もその姿を確認したことがない「対不安定型超新星(pair instability supernova)」なのではないか。だとすれば、従来知られていた「重力崩壊型超新星」と「核爆発型超新星」とは異なる、まったく新しいタイプの超新星を発見したことになります。

初期の宇宙を知るヒントに

人類史上もっとも明るい超新星爆発を発見しただけでも充分スリリングなんですが、さらにおもしろいのはSN2016apsがビッグバンから100億年経ったころの宇宙の姿だということ。

タイミングよく、ちょうど来年からハッブル宇宙望遠鏡の後継者であるジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が稼働し始める予定で、観測距離をさらに伸ばせると期待されています。36億光年か、もしくはそれ以上遠くの宇宙の様子が覗けるようになったら、SN2016apsのような超新星にもっと出会えるのでしょうか。

まだ謎に包まれている対不安定型超新星についても、今後なにか大きな発見があるかもしれません。

Reference: Space.com, Nature Astronomy

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