画像クレジット：NRAO
National Science Foundationの超大型アレイ（VLA）電波望遠鏡を使用する天文学者は、一生に一度の機会を利用して、通常の寿命が終わった後、古い星が突然新しい活動に巻き込まれるのを観察しています。彼らの驚くべき結果により、彼らは、そのような古い白い矮星が、最後の1つのエネルギーの爆発のために、どのようにしてその原子炉を再点火できるかについての考えを変えることを余儀なくされました。
コンピュータシミュレーションは、核融合反応のそのような再点火に続く一連のイベントを予測しましたが、星はスクリプトに追従しませんでした。イベントは、シミュレーションの予測よりも100倍速く移動しました。
「このプロセスがどのように機能するかについての新しい理論モデルを作成しました。VLAの観測は、新しいモデルをサポートする最初の証拠を提供しました」と英国のマンチェスター大学のAlbert Zijlstraは述べました。ザイストラと彼の同僚は、科学の4月8日号で彼らの発見を発表した。
天文学者たちは、星座射手座でV4334 Sgrとして知られている星を研究しました。 1996年2月20日、突然新しい明るさに突入した1996年2月20日にそれを発見した日本のアマチュア天文学者、桜井幸夫氏にちなんで、それは「桜井のオブジェクト」としてよりよく知られています。当初、天文学者は爆発が一般的な新星爆発であると考えていましたが、さらなる研究により、桜井のオブジェクトは一般的ではないことが明らかになりました。
星は、核融合反応のための水素燃料がコアで不足していた古い白い矮星です。天文学者は、そのような星の中には、炭素や酸素などの重い核の核を取り巻くヘリウムの殻の中で最後の核融合を起こす可能性があると信じています。しかし、桜井のオブジェクトの爆発は、現代で見られる最初のそのような爆発です。 1670年と1918年に観測された恒星の爆発は、同じ現象によって引き起こされた可能性があります。
天文学者は、太陽が約50億年以内に白色矮星になることを期待しています。白い矮星は、星の通常の核融合による寿命が終わった後に残された密な核です。小さじ1杯の白い矮性物質の重さは約10トンです。白色矮星は太陽の最大1.4倍の質量を持つことができます。大きな星は、寿命が尽きると崩壊して、さらに密度の高い中性子星またはブラックホールになります。
コンピュータシミュレーションにより、熱散逸対流（または「沸騰」）により、水素が星の外側のエンベロープからヘリウムシェルに運ばれ、新しい核融合の短い閃光が発生することがわかりました。これにより、明るさが急激に増加します。元のコンピューターモデルは、数百年にわたって発生する一連の観察可能なイベントを示唆していました。
「桜井のオブジェクトは、このシーケンスの最初のフェーズをわずか数年で通過しました-予想よりも100倍速く-モデルを修正する必要がありました」とZijlstraは言いました。
改訂されたモデルは、星が急速に再加熱し、周囲の領域でガスをイオン化し始めると予測しました。 「これは、最新のVLA観測で現在見られるものです」とZijlstra氏は述べました。
「このプロセスを理解することが重要です。桜井のオブジェクトは、内部のコアから大量の炭素を、ガスとダストの両方の形で宇宙に放出しました。これらは、新しい星が形成される宇宙の領域への道を見つけるでしょう、そして、ダスト粒子は新しい惑星に組み込まれるようになるかもしれません。隕石に含まれる一部の炭素粒子は、桜井のオブジェクトに含まれるものと同じ同位体比を示しており、それらはそのような出来事から生じた可能性があると考えています。私たちの結果は、この宇宙の炭素源が以前に疑ったよりもはるかに重要である可能性があることを示唆しています」とZijlstraは付け加えました。
科学者たちは、再点火のプロセスについて学ぶためのまれな機会を利用するために桜井のオブジェクトを観察し続けています。彼らは今月、新しいVLA観測を行っています。彼らの新しいモデルは、星が非常に速く熱くなり、その後再びゆっくりと冷えて2200年頃に現在の温度に戻ると予測しています。恒星への最終的な冷却が始まる前に、再加熱エピソードがもう1つあると考えています。
Zijlstraは、マンチェスター大学のMarcin HajdukおよびポーランドのトルンにあるNikolaus Copernicus大学と協力しました。ロスアラモス国立研究所のフォークハーウィッグ。ピーターA.M.ベルファストにあるクイーンズ大学のヴァンフーフとベルギー王立天文台。ドイツのヨーロッパ南天天文台のフロリアン・ケルバー。オーストリア、インスブルック大学のStefan Kimeswenger。ベルファストのクイーンズ大学のドンポラッコ。イギリスのスタフォードシャーにあるキール大学のアネリンエヴァンス。エンセナダにあるメキシコ国立自治大学のホセ・ロペス。英国のジョドレルバンク天文台のMyfanwyブライス。スチュワートPSイギリスのセントラルランカシャー大学のエアーズ。マンチェスター大学の松浦美香子さん。
National Radio Astronomy Observatoryは、全米科学財団の施設であり、Associated Universitys、Inc.の協力を得て運営されています。
元のソース：NRAOニュースリリース
