驚き!古典的な新星はガンマ線を作り出します

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古典的な新星では、白い矮星が伴星から物質を吸い上げ、温度と圧力が非常に高く(数万年かかるプロセス)、水素が核融合を開始するまで表面に層を形成します、蓄積されたガスを爆発させる暴走反応を引き起こします。

太陽の年間エネルギー出力の最大100,000倍を放出する明るいバーストは、数か月間燃えることがあります。その間ずっと、白色矮星は無傷のままで、再び新星に行く可能性があります。

複雑な天体物理学に関する限り、これは比較的単純な図です。しかし、NASAのフェルミガンマ線宇宙望遠鏡による新しい観測では、3つの古典的な新星V959 Monocerotis 2012、V1324 Scorpii 2012、およびV339 Delphini 2013と、1つの珍しい新星が、最もエネルギーの高い光の形態であるガンマ線を生成することを予期せず示しています。

海軍研究所の主執筆者であるTeddy Cheungは、プレスリリースで「1つはまぐれであり、2つは偶然であり、3つはクラスであるということわざがあります。現在、新星は4つで、フェルミと数えています。」と述べました。

ガンマ線で最初に検出された新星は、2010年3月にV407 Cygni(白い矮星が赤い巨人と相互作用する珍しい星系)でした。

ガンマ線放出の1つの説明は、新星からの爆風が赤い巨人からの強風に当たり、荷電粒子を光速近くまで加速する衝撃波を発生させることです。これらの急速な粒子は、次に、ガンマ線を生成します。

しかし、ガンマ線のピークは数日で光学ピークに続きます。これは、白い矮星が放出する物質が最初に高エネルギーの光子が逃げるのを妨げるために起こります。そのため、材料が膨張して薄くなるまで、ガンマ線は逃げることができません。

しかし、後半の3つの新星は、赤い巨人を持たないシステムからのものであり、それゆえそれらの風です。爆風が衝突するものは何もありません。

「私たちは当初、V407 Cygniを特別なケースと考えていました。赤い巨人の大気が本質的に宇宙に漏れており、爆発の爆風と相互作用するガス環境を生み出しているからです」とピサ大学の共同執筆者Steven Shoreは述べました。 「しかし、これらのシステムのどれも赤い巨人を持たないので、これはより最近のフェルミ検出を説明できません。」

より一般的なシステムでは、爆風によって複数の衝撃波が発生し、わずかに異なる速度で空間に広がります。衝撃が速いと、衝撃が遅くなり、ガンマ線の生成に必要な相互作用が生じます。しかし、これが事実であるかどうか、チームは不確かなままです。

天文学者は、毎年20〜50の新星が天の川銀河で発生すると推定しています。ほとんどは検出されずに行き、それらの可視光は介在する塵によって覆い隠され、それらのガンマ線は距離によって減光されます。うまくいけば、近くの新星の将来の観測がガンマ線を生成する神秘的なプロセスに光を当てるでしょう。

結果は8月1日にサイエンスに掲載されます。

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