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超新星爆発

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1: 2018/10/19(金) 15:14:47.35 ID:CAP_USER
中性子星の連星を形成すると考えられる超新星爆発が、過去の観測データから見つかった。ヘリウム層の存在や明るさ、光度変化などが、理論的な予測とよく合致している。

【2018年10月17日 国立天文台】

2017年、連星を成す2つの中性子星の合体現象が、重力波と電磁波によって世界で初めて観測された。中性子星どうしの合体は、金や白金(プラチナ)といった元素を作り出す現象であり、今後同様の現象を観測することで元素合成に関する理解が大きく進むと期待されている。

中性子星は、大質量星が進化の最終段階で超新星爆発を起こした際に作られる超高密度の天体だ。そのような天体同士の連星が形成されるには、2つの大質量星それぞれが超新星爆発を起こす必要がある。しかし、まず重い方の星が先に爆発して中性子星が形成され、それに続いてもう一方の星が通常の超新星爆発を起こすと、連星系を作る物質が一気に失われて力学的に不安定となってしまうため、連星系が壊れ中性子星の連星が形成されない。

このように中性子星同士の連星が作られる条件はとても難しいと考えられており、その形成過程はこれまで明らかになっていなかった。

国立天文台理論研究部の守屋尭さんたちの研究チームは、中性子星の連星系の形成について次のようなシナリオを考えた。後から超新星爆発を起こす星の外層が、先の爆発で作られた中性子星の重力の影響でほとんど剥がれてしまう場合があり、その状態で超新星爆発を起こすと、爆発で放出される物質がきわめて少ないために力学的に不安定にならず、連星系が壊れることがないというものだ。

続きはソースで

■超新星iPTF14gqrの出現前(左)と出現後(右)の画像。破線の丸で囲まれた部分が超新星
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14154_iptf14gqr.jpg

■(左)シミュレーションで予測された超新星の光度曲線(青色の破線)と、実際に観測された超新星iPTF14gqrの光度曲線(白丸)。超新星爆発後3日程度までは爆発の衝撃波が冷えていくため急激に減光し。5~10日の間には超新星爆発で作られた放射性物質が崩壊する熱によって明るくなる(右)シミュレーションによって予測された外層が剥がれた超新星のスペクトル(白)と、観測された超新星iPTF14gqrのスペクトル(ピンク)。青は、連星が起こす一般的な超新星のスペクトル
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14155_comparison.jpg

http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/10234_iptf14gqr
ダウンロード (7)


引用元: 【宇宙】理論予測に合致、連星中性子星を形成する超新星爆発[10/17]

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1: 2018/10/17(水) 22:37:23.49 ID:CAP_USER
1670年7月、はくちょう座の頭のあたりに突然、北斗七星の星々と同じくらい明るい新天体が出現した。この天体は徐々に暗くなった後に再増光し、さらにその後は肉眼で見えないほど暗くなった。現在この位置にはコンパクトな天体があり、その左右には塵とガスでできたリング状の構造が見られ、砂時計のような形をしている。

この天体「こぎつね座CK星」が明るくなったのは、普通の新星爆発ではなく、恒星同士の衝突によるものらしいと考えられている(参照:「星同士の衝突でまきちらされた放射性元素を発見」)。しかし、どういった種類の星が衝突したのかについては、はっきりとはわかっていない。

英・サウスウェールズ大学のStewart Eyresさんたちの研究チームは、アルマ望遠鏡を用いて、砂時計の形に広がった塵を通して届く背景の星からの光を観測した。このような方法によって、塵構造にどんな物質が含まれるかを調べることができるのだ。観測ではリチウムが検出されたほか、炭素、窒素、酸素の同位体の存在比も異常な値を示した。

続きはソースで

■アルマ望遠鏡でとらえた、こぎつね座CK星
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14139_ck_vul.jpg

アストロアーツ
http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/10236_ck_vul
ダウンロード


引用元: 【天文学】「こぎつね座CK星」17世紀に目撃された現象の正体は、白色矮星と褐色矮星の衝突[10/16]

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1: 2018/07/22(日) 23:43:31.66 ID:CAP_USER
理化学研究所(理研)開拓研究本部玉川高エネルギー宇宙物理研究室の中島真也基礎科学特別研究員と
数理創造プログラムの井上芳幸上級研究員らの国際共同研究グループ※は、天の川銀河[1]を包む高温プラズマ[2]の性質と空間分布を調べ、その起源が銀河円盤部からの噴き出しであることを明らかにしました。

天の川銀河を構成する要素は、私たちの目(可視光)に見える星だけではありません。
X線を使って観測すると、数百万度もの高温プラズマが天の川銀河全体を包み込んでいる様子が見えます。
しかし、この高温プラズマの起源は、これまでよく分かっていませんでした。

今回、国際共同研究グループは、日本のX線天文衛星「すざく」[3]を用いて、全天100カ所以上の観測データを解析し、高温プラズマの温度・密度・元素組成などの物理的性質を調べました。
その結果、銀河内で起きた「超新星爆発[4]」により加熱された高温プラズマが、銀河の随所から噴き出していることを解明しました。
この高温プラズマはゆっくりと冷えて再び銀河の中へ戻っていくことから、銀河内の物質循環に重要な役割を果たしていると考えられます。

本研究は、米国の科学雑誌『The Astrophysical Journal』オンライン版(7月20日付け)に掲載されます。

■研究手法と成果

国際共同研究グループは、「すざく」が10年間にわたって蓄積した107の観測データをまとめて解析し、全天のあらゆる方向で、銀河ハロー高温プラズマの物理的性質を調べました(図1左図)。
図1右図は、実際に観測されたX線スペクトルの典型的な例です。
赤色の線が本研究の対象である「銀河ハロー高温プラズマ」のスペクトルモデルであり、その形状から、温度や密度、元素組成といったプラズマの性質を知ることができます。
ほかにも「太陽系近傍に存在するプラズマからの放射」や「天の川銀河外の活動銀河[5]からの放射の重ね合わせ」といった成分が混在していますが、スペクトル形状の違いからそれらを分離することができています。

続きはソースで

■図 天の川銀河から高温プラズマが噴き出し、銀河全体を包み込んでいる様子の想像図
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2018/20180720_3/fig.jpg

理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2018/20180720_3/
ダウンロード


引用元: 【宇宙】天の川銀河を包むプラズマの起源を解明-銀河内の物質循環システムの一翼を担う-理化学研究所[07/20]

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1: 2018/07/16(月) 21:04:23.66 ID:CAP_USER
ニュートリノとは、太陽などで起きる核融合反応や超新星爆発などから発生する素粒子です。
そのニュートリノを観測するための観測所が南極のアムンゼン・スコット基地の地下には存在しているのですが、同観測所で2017年9月に観測されたニュートリノが、「39億光年先のブラックホールから飛来したもの」だったことが判明しました。

Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506+056 prior to the IceCube-170922A alert | Science
http://science.sciencemag.org/content/early/2018/07/11/science.aat2890

The IceCube Neutrino Detector at the South Pole Hits Paydirt - IEEE Spectrum
https://spectrum.ieee.org/tech-talk/aerospace/astrophysics/the-icecube-neutrino-detector-at-the-south-pole-hits-paydirt

ニュートリノは他の物質と反応しにくいため、非常に観測が難しい素粒子であることが知られており、大規模な観測施設でのみ検知することが可能です。
ニュートリノを観測するために作られたアイスキューブ・ニュートリノ観測所では、面積が1平方kmを超える正六角形の範囲を持つ南極の氷に、圧力をかけた熱水ドリルで深さ2450mの穴を86個垂直に掘り、60個の光学センサーモジュールが搭載された細い棒を差し込んであります。
光学モジュールは棒に対して17m間隔で搭載されており、氷の表面から地下1450m~2450mの範囲に全てのモジュールが配置されるように調整されているとのこと。

その後、穴の中の水が再び凍って元通りの氷になれば、巨大な氷と一体となった立体型の観測所ができあがります。
光学モジュールは圧力に耐えられるように、バスケットボール大のホウケイ酸ガラスに封入されており、中にはデータを送信するための集積回路・電源・磁気シールドなどが内蔵されています。

ニュートリノが透明な氷の中の原子に衝突すると、ミュー粒子という電子よりも重い素粒子が放出されます。
光は氷の中で真空中と比較して24%遅い速度で進むため、氷の中で放出されたミュー粒子は氷の中を進む光よりも速く移動するとのこと。
局所的に光速を超えるスピードで粒子が移動すると、チェレンコフ光という青い光が生じます。
アイスキューブ・ニュートリノ観測所の光学モジュールは、このチェレンコフ光を検出することができる施設となっています。

アイスキューブ・ニュートリノ観測所では、ニュートリノによる反応を検知するとアラートを発し、世界中の科学者がニュートリノの発生源を探るように周知されています。
もっとも、ニュートリノが原子と衝突することは非常にまれであり、研究者らが寿命を迎えるまでにほんのわずかなチャンスを逃さないようにと、アイスキューブ・ニュートリノ観測所が設置されたわけです。チェレンコフ光は氷中の気泡によって発散してしまうため、アイスキューブを構成する光学モジュールは圧力がかかり、氷から気泡が閉め出される地下に埋められているのです。
https://i.gzn.jp/img/2018/07/13/south-pole-icecube-neutrino-detector/01_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180713-south-pole-icecube-neutrino-detector/

続きはソースで
ダウンロード (2)


引用元: 【物理学】南極地下で観測されたニュートリノが39億光年先のブラックホールから飛来したものと判明[07/13]

南極地下で観測されたニュートリノが39億光年先のブラックホールから飛来したものと判明の続きを読む

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1: 2018/01/16(火) 07:22:52.86 ID:CAP_USER
今から数十億年前の地球がまだなかった頃、太陽系のもとになるガス雲には、近くで起きた超新星爆発によって吹き飛ばされた元素が含まれていた。
言い換えれば、超新星が爆発したあとに残る残骸には、私たちのような生命に必須の元素も含まれている。

 このほど、NASAのチャンドラX線観測衛星が新たに撮影したX線画像から、超新星爆発の際に各元素がどのように撒き散らされるかが明らかになった。
観測されたのは、カシオペア座の方向に1万1000光年離れたところにある超新星残骸カシオペア座Aである。

 上の動画で、ケイ素が放つX線は赤、硫黄は黄色、カルシウムは緑色、鉄は紫色で示されている(青は衝撃波)。
X線は肉眼では見ることができないが、チャンドラX線観測衛星で観測すると非常に明るく見える。

 カシオペア座Aの超新星爆発の光は1680年頃に地球に届いたと考えられている。
爆発の際には、莫大な量の元素が放出された。NASAが発表したデータによると、圧倒的に多かったのは酸素だった(酸素が放つX線はあまりに広い範囲にわたっているため、動画のシミュレーションでは再現されていない)。

続きはソースで

画像:超新星残骸カシオペア座A ちょうどアイザック・ニュートンが反射望遠鏡の製作に成功した1667年頃、ある超新星の光が地球に届いた。実際には1万年ほど前に爆発した星の光がはるばる旅をして地球までやって来たのだ。
このすさまじい爆発で誕生したのが、カシオペヤ座Aと名付けられた、我々が住む天の川銀河で最も新しい超新星の残骸である。
このハッブル望遠鏡の画像は、ガス状の光芒が連なる複雑な構造を詳しくとらえている。色の違いは光を出す元素の違いを反映しており、赤い光は硫黄分が多い組成を、紺青色の輝きは酸素が多いことを意味している。
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/011200011/19.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/011200011/
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】超新星爆発が「生命の元素」を拡散、DNAも可~超新星残骸カシオペア座Aの観測で詳細が判明、NASA

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1: 2017/11/09(木) 20:21:44.02 ID:CAP_USER9
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20171109-35110139-cnn-int
(CNN) 超新星爆発を起こした恒星は通常、100日間にわたり輝きを保った末に光を消すが、超新星「iPTF14hls」は600日間にわたり明滅を続けた――。そんな研究結果がこのほど、英科学誌ネイチャーに発表された。こうした長期間に及ぶ超新星爆発はこの種の現象として初のものである可能性もある。

iPTF14hlsが最初に観測されたのは2014年9月。米カリフォルニア州にある観測所の天文学者らは当時、これをごく普通の現象と考え、放出された物質やその速度を研究するため爆発の光を分析した。

しかしカリフォルニア大学サンタバーバラ校所属の同観測所のインターンが、この超新星爆発に関して奇妙な点に気付き、同大のポストドクター研究員に報告した。

今回の論文の筆頭著者である同研究員はメールで、「最初はわれわれの銀河の近傍にある何らかの恒星が単に輝度を変化させているのだろうと思った」と言及。

続きはソースで

ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙】超新星爆発後も生き続ける「ゾンビ」星を観測…太陽の50倍以上の大きさ

超新星爆発後も生き続ける「ゾンビ」星を観測…太陽の50倍以上の大きさの続きを読む
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