天文学者の国際的なチームは今日、彼らが1572年にデンマークの偉大な天文学者ティコ・ブラーエとその時代の他の天文学者によって見られた大規模な超新星爆発に生き残る可能性のある伴星を特定したことを発表しました。
この発見は、タイプIa超新星が通常の星と燃え尽きた白色矮星を含む連星系から来ているという長年の信念を裏付ける最初の直接的な証拠を提供します。通常の星は、小人に物質をこぼし、最終的に爆発を引き起こします。
スペインのバルセロナ大学のピラールルイスラプエンテが率いるこの研究の結果は、10月28日の英国の科学ジャーナルNatureに掲載されています。 「提案された多くの星のうち、特定の種類のコンパニオンスターを示す以前の証拠はありませんでした。ここで私たちは明確な道を特定しました：摂食星は私たちの太陽に似ていて、少し年をとっています。 「星の高速が私たちの注目を集めました」と彼女は付け加えました。
タイプIa超新星は、宇宙の膨張率の履歴を測定するために使用されるため、宇宙の膨張を加速している未知の力である暗黒エネルギーの振る舞いを天文学者が理解するのに役立つ基本です。タイプIa超新星がどのように爆発するかに関する理論を確認するための証拠を見つけることは、天体が宇宙の膨張の信頼できるキャリブレータとしてよりよく理解できることを天文学者に保証するために重要です。
生き残った恒星のデュオのメンバーの識別は、犯罪現場の調査物語のように読み取れます。今日の天文学者は432年後に災害現場に到着しましたが、天文学の法医学を使用して、爆発の場所（ティコの超新星残骸と呼ばれる高温のガスの巨大な泡に包まれています）から逃げ出した加害者の1人を捕らえました。過去7年間、暴走した星とその周辺はさまざまな望遠鏡で研究されていました。ハッブル宇宙望遠鏡は、空の背景に対する星の動きを正確に測定することにより、重要な役割を果たしました。星は、周囲の星より3倍速く移動することにより、天の川銀河の特定の領域の速度制限を破っています。スリングによって投げられた石のように、星は宇宙へと急降下し、システムが白色矮星の爆発によって破壊されたとき、その軌道運動の速度を維持しました。
これだけでは、疑わしい行動には別の説明があるため、スターが加害者であるという状況証拠にすぎません。天の川の円盤を取り巻く銀河のハローから高速で落下している可能性があります。しかし、ラパルマの4.2メートルウィリアムハーシェル望遠鏡と10メートルW.M.ハワイのケック望遠鏡は、容疑者がハローではなく、天の川の円盤に宿る星に典型的な高い重元素含有量を持っていることを示しています。
Ruiz-Lapuenteチームが見つけた星は、私たちの太陽の老化したバージョンです。星は直径が大きくなり始め、赤巨星期（太陽のような星の寿命の終盤）に向かって進みます。星は、提案された超新星予想の1つに加害者のプロファイルを合わせることがわかりました。 Ia型超新星連星系では、このペアの中でより重い星はより速く老化し、最終的には白色矮星になります。その後、ゆっくりと進化する伴星は、そのサイズが膨らみ始めるポイントまで老化すると、水素を小人にこぼします。水素は、白色矮星がチャンドラセカール限界と呼ばれる臨界的で正確な質量しきい値に達するまで蓄積され、そこで巨大な核爆弾として爆発します。この爆発のエネルギー出力は非常によく知られているため、広大な天文距離を測定するための標準的なキャンドルとして使用できます。 （天文「標準キャンドル」とは、固有のパワーが非常に正確に決定されているため、天体の距離にわたって光が暗くなる速度に基づいて距離測定を行うために使用できる、あらゆる種類の発光オブジェクトです）。
「太陽質量の伴侶から物質を受け取る白色矮星を含むさまざまなシステムのなかには、理論的根拠に基づいて、タイプIa超新星の実行可能な先祖であると信じられているものがあります。 U Scorpiiと呼ばれるシステムには、白い矮星と、ここで見られるのと同様の星があります。これらの結果は、そのようなバイナリがティコブラーエによって観測されたもののような爆発に終わることを確認しますが、それは数十万年後に発生するでしょう」とルイス・ラプエンテは言います。
タイプIa超新星の代替理論は、2つの白色矮星が互いに軌道を回り、重力放射（重力波）の放出によってエネルギーを徐々に失うというものです。彼らがエネルギーを失うと、彼らはお互いに向かって螺旋状に進み、最終的に合体して、質量がチャンドラセカールの限界に達して爆発する白い小人になります。 「ティコの超新星は、生存している可能性のある仲間が見つかったため、このメカニズムによって生成されたようには見えません」と、この研究の共著者であるカリフォルニア大学バークレー校のアレックスフィリッペンコは言います。それにもかかわらず、タイプIa超新星への2つの異なる進化の道がまだ可能であると彼は言います。
1572年11月11日、ティコブラエは星座カシオペアの星が惑星木星（魚座の夜空にあった）と同じくらい明るいことに気づきました。そのような星はこれまでこの場所で観測されていませんでした。それはすぐに金星の明るさと等しくなりました（明け方の空では-4.5等級でした）。約2週間、星は日光の下で見られました。 11月の終わりに、それは退色し、明るい白から黄色、オレンジからかすかな赤みを帯びた色に変わり始め、1574年3月にようやく視界から消え、約16か月間肉眼で見えていました。超新星の増光と減光に関するティコの綿密な記録により、天文学者はその「光の特徴」をIa型超新星のそれと識別することができるようになりました。
ティコブラーエの超新星は、16世紀の天文学者が天の不変性の考えを放棄するのに役立つという点で非常に重要でした。現在、タイプIa超新星は、最新の宇宙論的発見の主要なプレーヤーとして残っています。それらとその爆発メカニズムについてさらに学び、宇宙論的探査機としてさらに有用にするために、フィリッペンコが率いる現在のハッブル宇宙望遠鏡プロジェクトは、他の銀河の爆発時に超新星のサンプルを研究しています。
元のソース：ハッブルニュースリリース
