天文学者たちは、巨大超新星爆発がブラックホールを生み出す可能性をリアルタイムで観察している

天文学者たちは、巨大超新星爆発がブラックホールを生み出す可能性をリアルタイムで観察している

天文学者のチームが最近、超新星爆発を起こした遠方の恒星の一連の画像を撮影し、恒星の死とおそらくブラックホールの誕生の驚くべき過程を逐一明らかにした。

超新星は、質量の大きい恒星が死ぬ際に起こる大爆発です。これらの現象は、星雲、中性子星、さらにはブラックホールを残すこともあります。超新星の爆発時期を予測することは困難な場合があり、天文学者にとって残された機会は通常、爆発後の現象、つまりガスと塵の爆発を画像化するのみです。

しかし、最近、研究チームは地球からわずか2200万光年(銀河系全体から見ればそれほど遠くはない)の地点で、超新星爆発の瞬間を捉えることに成功した。この宇宙の激変に関する研究結果は、本日ネイチャー誌に掲載された。

「科学者として、これほど迅速に行動しなければならないことは非常に稀です」と、ワイツマン科学研究所の天文学者で論文の共著者であるアヴィシャイ・ガル=ヤム氏は、ケック天文台の発表で述べた。「ほとんどの科学プロジェクトは真夜中に始まるものではありませんが、このような機会が訪れたため、私たちはそれに応じて対応せざるを得ませんでした。」

リバプール望遠鏡で撮影された超新星(明るい青)を示す合成画像。
リバプール望遠鏡で撮影された超新星(明るい青)の合成画像。画像:E. Zimmerman他、ワイツマン科学研究所/リバプール望遠鏡

SN 2023ixfと呼ばれるこの超新星は、メシエ101銀河(別名風車銀河)の赤色超巨星が死滅する過程で発生した。研究チームは、ハッブル宇宙望遠鏡やマウナケア山のケック天文台などを用いてこの超新星を観測した。ハッブル宇宙望遠鏡は以前にもこの領域の観測に使用されており、研究チームは赤色超巨星が死を迎える前のこの領域の歴史的データを有していた。

研究チームは、超新星爆発によって噴き出された物質の量と、爆発前の恒星の質量と密度を計算した。しかし、数値が一致しなかったため、研究チームは納得のいく結論に至った。

「爆発で放出された星周物質、および超新星爆発前後のこの物質の密度と質量の計算により矛盾が生じ、失われた質量が爆発後に形成されたブラックホールに行き着いた可能性が非常に高いことが示された。これは通常、特定するのが非常に難しいことである」と、ワイツマン研究所の研究員で研究共著者のイド・イラニ氏は同じ発表の中で述べた。

研究チームは現在も恒星爆発のデータを精査中であるため、将来的にはSN 2023ixfが放出した物質の量とその分布を正確に特定できる可能性がある。しかし、この最初の論文でさえ、宇宙の衝撃的なニュースと言えるだろう。

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