X線バーストは超新星の最初の兆候かもしれない

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GRB 080913、Swiftによって検出された遠方の超新星。クレジット:NASA / Swift / Stefan Immler

巨大な星が超新星に向かう最初の瞬間は、Swiftのような宇宙望遠鏡で検出できるX線の爆発によって予告され、ガンマ線と光の波長の完全なショーを探す場所を天文学者に伝えることができます。これらの調査結果は、超新星に関連するガンマ線バーストとともに検出された過剰な熱X線に研究チームが驚いた英国のレスター大学からのものです。

「最も重い星は、太陽の数十倍から百倍にもなります」と、レスター大学物理学・天文学科のラアナ・スターリング博士は述べました。 「これらの巨人の1つが水素ガスを使い果たすと、破滅的に崩壊し、超新星として爆発し、宇宙を豊かにするその外層を吹き飛ばします。

「しかし、これは普通の超新星ではありません。爆発では、狭く閉じ込められた物質の流れがほとんど光速で星の極から押し出されます。これらのいわゆる相対論的ジェットは、ガンマ線バーストと呼ばれるエネルギッシュなガンマ線の短い閃光を発生させます。これは宇宙の監視機器によって拾われ、次に天文学者に警告します。」

超新星から放出された強力なガンマ線バースト— GRB —は、地上の観測所とNASAのスイフト望遠鏡の両方で検出できます。バーストを検出してから数秒以内に(その名前から)、Swiftはその位置を地上局に中継し、世界中の地上ベースと宇宙ベースの望遠鏡の両方にバーストの残光を観測する機会を与えます。

しかし、星が崩壊する実際の瞬間は、その崩壊するコアがその表面と反応するときは観測されません。それはあまりにも速く、突然に起こります。これらの「衝撃波」がSwiftデータで最近特定された過剰な熱X線(別名、黒体放射)の発生源である場合、銀河の最もエネルギッシュな超新星のいくつかが特定され、かなり早い時期に目撃される可能性があります。 —文字通り、彼らの誕生の最初の数秒以内に。

「この現象は、イベントの最初の1000秒間だけに見られ、ガンマ線バーストジェットのみからのX線放出と区別するのは困難です」とスターリング博士は語った。 「これが、天文学者がこれまで日常的に観察していない理由であり、Swiftで検出した700以上のバーストのごく一部だけがそれを示しています。」

続きを読む:失敗した超新星の発見

熱放出が本当に星の最初の崩壊によるものであり、GRBジェット自体によるものではないかどうかを判断するには、さらに観察が必要です。 X線でも スターリング博士によると、それはジェット機からのものであると判断され、GRBの構造に貴重な洞察を提供します...「しかし、超新星との強い関連は食欲をそそります」。

レスター大学のプレスリリースの詳細については、こちらをご覧ください。また、11月28日発行のオンライン発行のチームのペーパーをご覧ください。 王立天文学会の月次通知 ここ(arXiv.orgの完全なPDFはこちら)

挿入画像:ガンマ線バーストがバックグラウンドで発射されているアーティストによるSwift宇宙船のレンダリング。クレジット:Spectrum Astro。 Swift望遠鏡の計器について詳しくは、こちらをご覧ください。

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