超新星は宇宙で非常にエネルギッシュでダイナミックなイベントです。私たちがこれまでに観測した中で最も明るいものは2015年に発見され、5700億太陽と同じくらいの明るさでした。それらの光度は宇宙におけるそれらの重要性を意味します。彼らは人や惑星を構成する重い要素を生み出し、その衝撃波は次世代の星の形成を引き起こします。
天の川銀河には、100年ごとに約3つの超新星があります。人類の歴史を通じて、超新星はほんの一握りしか観測されていません。最初に記録された超新星は、185 ADで中国の天文学者によって観測されました。最も有名な超新星は恐らくSN 1054（歴史的な超新星はそれらが観測された年にちなんで名付けられました）であり、それがカニ星雲を作り出しました。今、私たちのすべての望遠鏡と観測所のおかげで、超新星の観測はかなり日常的です。
しかし、天文学者が一度も観察したことがないことの1つは、超新星のごく初期の段階です。自動化されたIntermediate Palomar Transient Factory（IPTF）がたまたま3時間前の超新星を発見したのは、偶然にも2013年に変わりました。
最初の数時間で超新星を見つけることは非常に重要です。これは、他の「スコープ」をすばやく向けて、SNの始祖星に関するデータを収集できるためです。この場合、Nature Physicsで発表された論文によると、追跡調査の結果、驚きが明らかになりました。SN2013fsは、超新星イベントの前の年に放出された星状物質（CSM）に囲まれていました。 CSMは、年間約10-³の太陽質量の高率で放出されました。論文によると、この種の不安定性は超新星の間で一般的かもしれません。
SN 2013fsは赤い超巨人でした。天文学者は、これらのタイプの星が超新星に行く前に物質を放出するとは考えていませんでした。しかし、他の望遠鏡での追跡観察は、以前に星によって放出された物質の雲を通って移動する超新星爆発を示しました。これが超新星を理解する上で何を意味するのかはまだ明確ではありませんが、おそらくゲームを変えるものでしょう。
3時間経過したSN 2013fsをキャッチすることは非常に幸運なイベントでした。 IPTFは、完全に自動化された空の広視野調査です。これは、カリフォルニアのパロマー天文台の望遠鏡に設置された11個のCCDのシステムです。 5日間隔から90秒間隔で60秒の露出が必要です。これにより、初期段階でSN 2013fsをキャプチャできました。
超新星に関する私たちの理解は、理論と観測データの混合です。それらがどのように崩壊するのか、なぜ崩壊するのか、そしてどのような種類の超新星が存在するのかについて、私たちは多くのことを知っています。しかし、これは初期のSNにおける最初のSNのデータポイントです。
SN 2013fsは、NGC7610と呼ばれる渦状腕銀河で1億6千万光年離れています。これはタイプIIの超新星です。つまり、太陽の8倍以上、50倍以下の大きさです。タイプII超新星は主に銀河の渦状腕で観測されます。
超新星は、宇宙のいくつかの星の最終状態です。しかし、すべての星ではありません。巨大な星だけが超新星になることができます。私たち自身の太陽は小さすぎます。
星は、融合と重力という2つの力の間で動的にバランスをとるようなものです。
水素は星の中心でヘリウムに融合するので、光子の形で巨大な外向きの圧力を引き起こします。それが私たちの惑星を明るくし暖めるものです。しかし、もちろん、星は非常に重いです。そして、そのすべての質量は重力の影響を受け、星の質量が内側に引っ張られます。ですから、融合と重力は多かれ少なかれお互いのバランスをとっています。これは恒星平衡と呼ばれ、太陽が存在する状態であり、さらに数十億年の間存在します。
しかし、星は永遠に存続するわけではなく、むしろ水素は存続しません。そして水素がなくなると、星は変わり始めます。巨大な星の場合、鉄とニッケルが核で融合するまで、より重い元素が融合し始めます。鉄とニッケルの融合は星の自然な融合限界であり、鉄とニッケルの融合段階に到達すると、融合は停止します。これで、鉄とニッケルの不活性コアを持つ星ができました。
核融合が停止した今、恒星の均衡が崩れ、星の質量の巨大な重力が崩壊を引き起こしています。この急速な崩壊により、コアが再び加熱され、崩壊が止まり、外側に大きな衝撃波が発生します。衝撃波は星の外側の物質に当たり、それを宇宙空間に爆破します。超新星、ヴォイラ。
衝撃波の非常に高い温度には、もう1つの重要な影響があります。非常に短時間ではありますが、コアの外側にある星の物質を加熱します。これにより、鉄よりも重い元素の融合が可能になります。これは、ウランのような非常に重い元素が軽い元素よりもはるかにまれである理由を説明しています。超新星に行くのに十分な大きさの星だけが最も重い元素を偽造することができます。
一言で言えば、それはタイプIIの超新星であり、2013年に発見されてから3時間しか経過していない同じタイプです。 SN 2013fsによって排出されたCSMの発見がどのように超新星についての理解を深めるかは、完全には理解されていません。
超新星はかなりよく理解されているイベントですが、それらはまだそれらを取り巻く多くの質問です。超新星の非常に初期の段階のこれらの新しい観測が私たちの質問のいくつかに答えるか、または単により多くの未回答の質問を作成するかどうかはまだわからないままです。
