遠方の超新星のデータを分析した結果、ダークマターの正体がブラックホールだったとしてもその割合はせいぜい40%程度にしかならず、ダークマターの大部分がブラックホールからなる可能性は低いことがわかった。

【2018年10月9日 カリフォルニア大学バークレー校】

ダークマター（暗黒物質）は天文学で最も厄介な難問の一つだ。宇宙にある物質の84.5%がダークマターであることはわかっているが、その正体となる物質を検出した者はいない。

ダークマターの候補として挙がっている物質は、「アクシオン」のような非常に軽い粒子から「MACHO」（銀河ハローに存在するかもしれない大質量でコンパクトな天体）まで、質量の範囲で90桁にもおよぶ。MACHOの一例としては、宇宙誕生の直後に作られ、太陽の数十倍から数百倍の質量を持つとされる「原始ブラックホール」も含まれる。

理論家の中には、ダークマターは複数の粒子や天体からなるという説を唱える人もいる。しかし、互いに無関係の成分がダークマターの中にいくつもあるとすると、それぞれについて起源の説明が必要となり、モデルが非常に複雑になってしまう。

「ダークマターが、非常に重いブラックホールと非常に軽いブラックホールの2種類からなる、またはブラックホールと未知の粒子からなると考えることもできます。しかしそうすると、片方の成分はもう片方の成分に比べて1個あたりでは何桁も質量が大きいことになり、にもかかわらずトータルの質量では同じくらい存在しなくてはなりません。天体から顕微鏡レベルのものまで、あるいは宇宙で最も軽い粒子まで考えられるので、非常に説明が難しくなります」（米・バークレー宇宙論物理学センター Miguel Zumalacárreguiさん）。

バークレー宇宙論物理学センターのZumalacárreguiさんとUroš Seljakさんは、遠くにある天体から来た光が地球に届く途中で何らかの重力源に曲げられて増光する「重力レンズ効果」に着目した。ブラックホールやMACHOがもし宇宙にたくさんあれば、遠方で起こったIa型超新星の光にこうした重力レンズが影響を与えるはずだ。Ia型超新星は爆発後の最大光度がどれも同じになるため、宇宙の距離を測る標準光源として使われている。

Zumalacárreguiさんは「Joint Lightcurve Analysis」と「Union 2.1」という2通りの超新星カタログを使い、前者では580個、後者では740個の超新星について、明るさと距離の統計解析を行った。彼らは、もしダークマターの正体がブラックホールやMACHOなら、超新星の増光・減光のタイプから予測される明るさよりも0.1〜1%ほど明るく見えるものが8個は存在するはずだと推定したが、解析の結果、実際にはそうした超新星は一つも見つからなかった。

この結果からZumalacárreguiさんたちは、原始ブラックホールやMACHOは、仮に存在するとしても宇宙のダークマターのたかだか約40%を占めるにすぎないと結論した。さらに、「Pantheonカタログ」と呼ばれる別の超新星カタログで1048個の明るい超新星を用いた最新の解析では、より厳しい23%という上限値が得られている。

■手前のブラックホール（中央）によって超新星（左下）とその母銀河の像が重力レンズ効果で歪められ、実際より明るく見えるようすを表したイラスト
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14042_lens.jpg
■超新星と観測者の間にブラックホールがあると、その重力によって超新星からの光の経路が曲げられ、光を増光するレンズの役割を果たす
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14043_supernova.jpg

〈参照〉
UC Berkeley：Black holes ruled out as universe’s missing dark matter
http://news.berkeley.edu/2018/10/02/black-holes-ruled-out-as-universes-missing-dark-matter/
Physical Review Letters：Limits on Stellar-Mass Compact Objects as Dark Matter from Gravitational Lensing of Type Ia Supernovae 論文
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.141101

http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/10214_darkmatter


続きはソースで

　京都大は１８日、岡山県内で今夏から観測を始める東アジア最大の望遠鏡について、愛称を「せいめい」に決めたと発表した。直径３・８メートルの鏡をもち、超新星の観測などで活躍が期待されるという。

　大型の望遠鏡は、国立天文台が米ハワイ州に建設した「すばる」のように、愛称で呼ばれることが多い。

続きはソースで

関連ソース画像
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20180418003803_commL.jpg
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20180418004323_commL.jpg

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASL4K52HFL4KPLBJ001.html

【2月22日 AFP】
アマチュア天文家のビクトル・ブーゾ（Victor Buso）さんは適切な時に適切な場所にいた──それは天体観測史上、最大級の控えめな表現かもしれない。

　南米アルゼンチンのロサリオ（Rosario）出身のブーゾさんは、きらめく閃光（せんこう）を放って爆発し、超新星に姿を変える恒星の観測史上初となる「ビフォーアフター」のイメージを偶然撮影することに成功したのだ。

　天文学者らはこの極めて重要な瞬間を「ショックブレイクアウト」と呼び、星がこのように大変貌を遂げる様子をリアルタイムで目撃することを長年夢見てきた。

　英科学誌ネイチャー（Nature）に掲載されたブーゾ氏の発見を報告する論文の主執筆者で、アルゼンチンのラプラタ天体物理研究所（Institute of Astrophysics La Plata)の科学者のメリーナ・ベルステン（Melina Bersten）氏によると、この瞬間に偶然遭遇する確率は1億分の1以下だという。

　論文の共同執筆者で、米カリフォルニア大学バークレー校（University of California, Berkeley）の天文学者のアレックス・フィリッペンコ（Alex Filippenko）氏は「宇宙の宝くじに当たるようなものだよ」と冗談を飛ばした。

　2016年9月、新しいカメラを口径40センチの天体望遠鏡に取り付けてテストを行っていたブーゾ氏は、撮影した画像の中の1枚に、南天の星座ちょうこくしつ座（Sculptor）の方向に明るい閃光が写っているのに気が付いた。

　この恒星を宿している銀河は約8000万光年の距離にある。
超新星爆発で放たれた光が地球に到達するのにも約8000万年かかったことになる。

続きはソースで

(c)AFP

画像：ブーゾさんが捉えた超新星のイメージ。Nature提供（2018年2月21日提供）。
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/b/4/700x460/img_b4d1acade31ca00654827dfde1a03064259388.jpg

AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3163560

巨大な質量を持つ恒星は、全ての燃料を使い果たして一生を終えるときに超新星、または一般的に「超新星爆発」と呼ばれる大爆発を起こします。その際にはまばゆい光が数日にわたって放たれるのですが、地球から約12億光年離れた場所にあった星は通常では見られない超スローモーションな爆発を起こしていたことが明らかにされました。

A Star Going Supernova In Slow Motion Discovered - Universe Today
https://www.universetoday.com/134879/star-going-supernova-slow-motion-discovered/?utm_content=buffer4699f&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=buffer

この超新星が観測されたのは2014年11月11日のことで、「OGLE-2014-SN-13」という名称が与えられています。
ポーランドのワルシャワ大学が中心となって進めているプロジェクトOptical Gravitational Lensing Experiment - Wikipedia、通称「OGLE (オーグル)」の観測の中で見つかったものなのですが、この超新星が特に興味深いのは、一連のプロセスが通常考えられているよりも非常にゆっくりとしたスピードで進んだことです。

観測によって明らかにされていた組成データから、この超新星は「Ibn型」に分類されています。
Ibn型の超新星は通常、短い間に1週間ほどで一気に輝きを増し、ピークに達した後も一気に明るさを下げて消えてしまうのですが、OGLE-2014-SN-13が最初の観測から明るさのピークに達するまでに要した日数はなんと50日。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2017/12/08/supernova-slowmotion-photo/01.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20171208-supernova-slowmotion-photo/