超新星爆発、表面の核反応きっかけ　京大など観測

観測結果を基にした超新星爆発に至るイメージ図。Ⅰａ型の白色矮星（右）に近くの星（左）から物質が流入し、表面で核反応が始まる＝ESA and Justyn Maund, QUB提供
http://www.kyoto-np.co.jp/picture/2014/08/2014080113144381sinsei.jpg

　太陽のような重さの恒星が最後に起こす超新星爆発のメカニズムの一端を、京都大理学研究科の前田啓一准教授や欧州の国際研究グループがインテグラル宇宙望遠鏡によるガンマ線観測結果から解明した。爆発のきっかけとなる核反応は、従来考えられていた星の内部ではなく、表面で起こっていた。米科学誌サイエンスで１日発表する。

　グループは、さまざまな超新星爆発のタイプのうち、１千万光年離れた場所で、太陽と同程度の重さの星が白色矮星（わいせい）になって爆発する「Ⅰａ型」を１月に観測した。
核反応で放出されるガンマ線をⅠａ型で初めて検出することに成功。爆発から早い段階で観測したことから、星の表面で放出されたと結論づけた。

　今回の結果を受け、Ⅰａ型では、近くの星から白色矮星の表面に流れ込んだ物質の中でまず核反応が始まり、中心付近まで伝わって星全体が吹き飛ぶような爆発が起こっている可能性が考えられるという。前田准教授は「宇宙初期にどのような星があったのかを調べる手掛かりになる」と話している。

【 2014年08月01日 13時29分 】

ソース：京都新聞（2014年08月01日）
超新星爆発、表面の核反応きっかけ　京大など観測
http://www.kyoto-np.co.jp/environment/article/20140801000064

論文：Science
Roland Diehl, et al. Early 56Ni decay γ rays from SN2014J suggest an unusual explosion.
http://www.sciencemag.org/content/early/2014/07/30/science.1254738

プレスリリース：京都大学（2014年8月1日）
「目に見えない光」でIa型超新星の爆発機構を探る －予想外に早かったガンマ線放出をとらえた－
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2014/140801_1.htm

プレスリリース：Max-Planck-Institut fur Extraterrestrische Physik（July 31, 2014）
Igniting a supernova explosion
http://www.mpe.mpg.de/6136802/News_20140731

超新星爆発の詳しい仕組み、京大准教授らが解明
【日本経済新聞】 2014/8/1 10:41

巨大な星が最期を迎えた時に起きる超新星爆発の詳しい仕組みを京都大の前田啓一准教授らが解明した。従来は星の中心部で核反応による爆発が起きると考えられていたが、表面近くでも起きていた。星が消滅するメカニズムを解明する手掛かりになる。独マックスプランク研究所との共同研究成果で、8月1日付の米科学誌サイエンス(電子版)に掲載された。

前田准教授らは宇宙空間に浮かぶ「インテグラル」という欧州の望遠鏡を使って、爆発時の核反応で出るガンマ線をとらえた。地球から約1千万光年離れた恒星が燃え尽きてできる「白色わい星」を観測した。

続きはソースで

ソース: http://www.nikkei.com/article/DGXLASDG3103W_R00C14A8CR0000/

■シミュレーション研究で超新星爆発の「ニュートリノ加熱説」が有望に　[14/04/21]

　スーパーコンピュータ「京」を用いた研究から、重い星が重力崩壊して最期を迎える超新星爆発はニュートリノ加熱によって起こる可能性が示された。京の高い能力を活かし、より現実に近い設定でシミュレーションを行った成果によるものだ。

　国立天文台の滝脇知也さん、福岡大学の固武慶さん、京都大学の諏訪雄大さんらの研究チームは、スーパーコンピュータ「京」を用いて超新星爆発の大規模数値シミュレーションを行い、大質量星が最期を迎える重力崩壊型の超新星爆発が「ニュートリノ加熱」によって起こる可能性を示した。

　超新星爆発は複雑な高エネルギー現象が絡みあうため、どのようなメカニズムで起こるのかを解き明かすのは天文学者が50年も頭を悩ませている難問だ。ニュートリノ加熱説（図2枚目のキャプション参照）は有力ではあったものの、これまでは星の形状を完全な球と仮定するなど現実の超新星爆発とは異なる設定のシミュレーションしか行えなかったため、正しいかどうかの議論を進める事ができなかった。

理化学研究所(理研)は2月20日、米・カリフォルニア工科大学などとの共同研究により、代表的な超新星残骸の1つである「カシオペア座A」が超新星爆発を起こした時に生成された元素の内、チタンの放射性同位体「チタン-44」が放出した高エネルギーX線による鮮明な天体写真の撮影に成功し、超新星爆発が従来説の「球対称」や「軸対称」爆発ではなく、非対称な爆発だったことを明らかにした発表した。

成果は、カリフォルニア工科大学のブライアン・グレフェンステット博士、同・フィオナ・ハリソン教授と、理研 仁科加速器研究センター 玉川高エネルギー宇宙物理研究室の北口貴雄特別研究員らの国際共同研究チームによるもの。
研究の詳細な内容は、英科学誌「Nature」2月20日号に掲載された。

研究チームが開発したのは、68および78keVという高エネルギーX線を高感度で検出可能な望遠鏡だ。
それまでの高エネルギーX線検出器は、集光鏡を用いないものだったが、今回の高エネルギーX線集光望遠鏡は「ブラッグ反射」を利用した新規開発の集光鏡により、高エネルギーX線を曲げて集めることができる。
また、焦点面で高エネルギーX線を効率よくとらえるため、「テルル化カドミウム亜鉛結晶」でできたピクセル型半導体検出器を新たに開発。
これらの技術により、初めて高エネルギーX線の撮影ができるようになったというわけだ。

そしてその望遠鏡をNASAの小型科学衛星「NuSTAR(Nuclear Spectroscopic Telescope Array)」に搭載し、2012年6月にペガサスロケットにて打ち上げを実施(NuSTAR衛星プロジェクトは主にカリフォルニア工科大学が牽引し、NASAのジェット推進研究所が管理を担当)。
今回の望遠鏡はこれまでの検出器に比べ100倍の感度で高エネルギーX線を観測することができることから、従来にない高エネルギーX線による鮮明な天体写真の撮影が可能になったのである。

そして研究チームは、高エネルギーX線集光望遠鏡でチタン-44の高画質な天体写真を撮るために、代表的な超新星爆発の残骸であるカシオペア座Aを、延べ2週間にわたって観測を行った。カシオペア座Aは、カシオペア座にある超新星残骸で、地球から1万光年ほど離れている。
太陽よりも約10倍以上も重い星が、その最期に重力崩壊を起こして、約350年前に爆発したと考えられている。
現在では爆発で吹き飛んだ物質が、視直径で5分角、距離に換算すると20光年ほどに拡がっている状況だ。

>>2に続く


マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2014/02/21/205/

プレスリリース
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140220_1/digest/
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140220_1/

Nature
Asymmetries in core-collapse supernovae from maps of radioactive 44Ti in Cassiopeia[thinsp]A
http://www.nature.com/nature/journal/v506/n7488/full/nature12997.html