超新星の動きをとらえるのは厄介な仕事だ。超新星を予測する方法はないし、滅多に起こるものではない。天の川銀河では100年に1度程度しか起こっておらず、最後の超新星は1604年に観測された。

もちろん、超新星は他の銀河でも発生するが、それでも爆発する瞬間をとらえるには運が必要だ。

しかし、今週『Nature』誌に発表された新しい論文によれば、昨年それが起こった。日本のアマチュア天文家である板垣公一氏は、M101という近くの銀河を観測していて、何か特別なことが起きていることに気づいた。彼は新しい超新星を観測したのだ。それはSN 2023ixfと名付けられた。

超新星の初期段階は数時間で測定されるため、天文学者は迅速に行動しなければならなかった。5時間以内に、板垣はトランジェント・ネーム・サーバーと呼ばれる国際的な天文報告データベースにこの目撃情報を報告した。それから1時間も経たないうちに、プロの天文学者たちがこの新しい爆発を見ようと望遠鏡を回し始めた。

発見があったのは5月19日、金曜日の夜で、複数の時間帯をまたいですべての準備を整えるために奔走した。

Weizmann InstituteのAvishay Gal-Yam氏は言う。「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。たいていの科学プロジェクトは真夜中に行われるものではありませんが、このような機会が訪れたのです」。

Gal-Yam氏の博士課程の学生で、この論文の主執筆者であるErez Zimmerman氏は、徹夜でデータを収集し、ハッブル宇宙望遠鏡のオペレーターと情報を共有しながら、質の高い観測に間に合わせたチームの一員である。スピードが命だった。

「それこそが、この特別な超新星を特別なものにしているのです。私たちは初めて、爆発する星が埋め込まれている周囲星物質から超新星の光が出現している間、超新星を詳細に追跡することができたのです」と、Erez Zimmerman氏は語る。

チームはすでにハッブル宇宙望遠鏡の利用を申請しており、既存の超新星残骸を紫外線で観測するつもりだった。その代わりに、真新しい超新星を観測できたのは幸運だった。さらに幸運なことに、ハッブル望遠鏡はつい最近同じ場所を観測したばかりで、超新星を捉えただけでなく、爆発直前の星とその状態も捉えた。このようなビフォーアフターの観測は、星の一生の最後の数日間を理解する上で非常に貴重である。

Gal-Yam氏は言う。「星は、その晩年において非常に不安定な振る舞いをします。データは不安定になり、どのような複雑な過程がその中で起こっているのか、私たちは通常確かめることができません。なぜなら、私たちは常にデータの大部分がすでに失われている事後的にフォレンジックプロセスを開始するからです」。

SN2023ixfのデータは、NASAのスイフト探査機からもX線で収集され、ハワイにある地上のケック天文台からもスペクトルが得られた。これらの観測はすべて、時間とともに変化する爆発の進化をまとめるのに役立った。

チームのもう一人の博士課程学生、Ido Irani氏によれば、この爆発によってブラックホールが形成され、かつてその場所にあった老朽化した赤色巨星に取って代わったのだろうという。

「爆発で放出された周辺星物質と、超新星爆発の前後におけるこの物質の密度や質量を計算したところ、食い違いが生じました。爆発の原因は通常、特定するのが非常に難しいものですが、失われた質量がその後に形成されたブラックホールにたどり着いた可能性が非常に高いです」と、Irani氏は述べている。

今後の観測によって、この現象に関するさらなる詳細が明らかになり、超新星爆発がどのように起こり、どのように環境と相互作用するのか、天文学者がより正確に理解できるようになることが期待される。

この記事は、SCOTT ALAN JOHNSTON氏によって執筆され、Universe Todayに掲載されたものを、クリエイティブ・コモンズ・ライセンス（表示4.0 国際）に則り、翻訳・転載したものです。元記事はこちらからお読み頂けます。