ジェミニが撮影したGalaxy NGC 7424。拡大するにはクリックしてください
2001年12月に超新星が発見されたとき、天文学者はすぐにタイプIIのタグを付けました。巨大な星が燃料を使い果たして爆発したときです。しかし、それを取り巻く隠れた水素は姿を消し、天文学者はそれをタイプI超新星として再分類しなければなりませんでした–白色矮星が仲間から物質を盗むとき。チリでジェミニ望遠鏡を使用している天文学者は、彼らが謎を解決したと考えています。彼らは超新星が爆発したときに残された伴星を見つけました。これは水素を供給し、元の超新星を覆い隠していました。
オーストラリアの天文学者は、チリのジェミニサウス望遠鏡を使用して、そのパートナーが非常に珍しい超新星として爆発したときに残された「コンパニオン」星を発見しました。伴侶の存在は、ある種の爆発する星のように見え始めた超新星が数週間後にそのアイデンティティを変えたように見えた理由を説明しています。
ジェミニの観測は、もともとハッブル宇宙望遠鏡で後で画像化するための偵察であることが意図されていました。 「しかし、ジェミニのデータは非常に良かったので、すぐに回答が得られました」と主任研究員である英国オーストラリア天文台(AAO)のスチュアートライダー博士は述べています。
有名なオーストラリアの超新星ハンターボブエヴァンスは、2001年12月に超新星2001igを初めて発見しました。渦巻銀河NGC 7424の周辺にあり、Grusの南の星座(クレーン)から約3700万光年離れています。
超新星はチリの光学望遠鏡によって翌月にわたって監視されました。超新星は光学スペクトルの特徴に従って分類されます。 SN2001igは当初、タイプII超新星としてタグ付けされていた水素の明確な兆候を示していましたが、水素は後に消滅し、タイプIカテゴリに分類されました。
しかし、超新星はどのようにしてそのタイプを変えることができるでしょうか?アイデンティティの奇妙な変化を示すために「タイプIIb」として分類されたそのような超新星はほんの一握りしか見られませんでした。 1つだけ(SN 1993Jと呼ばれる)はSN 2001igよりも接近していました。
SN1993Jを研究している天文学者は説明を示唆していました:超新星の始祖には、爆発する前に星から物質を剥ぎ取る伴星がありました。これは、前駆体にわずかな水素しか残さないため、数週間以内に超新星スペクトルから消滅する可能性があります。
10年後、軌道を回るハッブル宇宙望遠鏡とハワイのケック望遠鏡の1つで観測された結果、SN 1993Jには実際に伴侶がいることが確認されました。ライダーらは、SN2001igにも仲間がいるかもしれないのではないかと考えました。
SN2001igが発見されて間もなく、Ryder氏とその同僚たちは、オーストラリア東部の電波望遠鏡であるCSIRO(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation)Australia Telescope Compact Arrayでそれを監視し始めました。電波放射は、時間の経過とともにスムーズに減少するのではなく、規則的な隆起と窪みを示しました。これは、爆発した星の周りの空間にある物質-その寿命の後半に流されたに違いない-が異常に塊であったことを示唆しました。
しこりは周期的にけいれんする星から放出された物質を表していたかもしれませんが、それらの間隔は別の説明がより可能性が高いと思われるほどでした:それらは偏心軌道の仲間によって生成されたということです。それが軌道に乗ったとき、コンパニオンは前駆体によって放出された物質をらせん状の(風車)パターンに掃引し、2つの星が最も接近した軌道-ペリアストロンの点でより密な塊を持ちます。
そのような渦巻きは、ケック望遠鏡を使用して、シドニー大学のピーター・タットヒル博士によって、ウルフ・レイエットの星と呼ばれる熱くて重い星の周りに描かれています。 SN2001igの無線光曲線の隆起は、Tuthillがイメージしたスパイラルの1つの曲率と一致するように配置されました。
「恒星進化論は、巨大な伴侶を持つウルフ-レイエット星がこの異常な種類の超新星を生成する可能性があることを示唆しています」とライダーは言いました。
超新星の始祖に伴侶がいた場合、超新星の破片が取り除かれたときに見えるかもしれません。そこで天文学者たちは、8メートルのジェミニサウス望遠鏡のGMOS(ジェミニマルチオブジェクトスペクトログラフ)カメラで観測するように要求しました。
観察する時期になると、「見える条件」(大気の安定性)は抜群でした。超新星のフィールドを画像化し、超新星爆発の場所に黄緑色の点のようなオブジェクトを明らかにするには、わずか1時間半必要でした。
「私たちはこれが相棒であると信じています」とライダーは言いました。 「イオン化された水素のパッチになるには赤すぎ、超新星残骸自体の一部になるには青すぎます。」
コンパニオンの質量は、太陽の10倍から18倍です。天文学者は、今後数か月で再びGMOSを使用して、この推定値を改善するために、コンパニオンのスペクトルを取得したいと考えています。
ライダーは、超新星に見られる多様性の多くを説明できるかもしれないと示唆している。 「SN2001igのカメレオンのような動作が驚くほど単純な説明であることを示すことができました」と彼は言った。
これは、タイプIIb超新星のコンパニオンスターが画像化されたのは2回目であり、地上から初めて画像化されたものです。
観察に関する論文「タイプIIb超新星2001igの死後調査」は、タスマニア大学の大学院生であるクレアマーロウッドと元AAOの天文学者であるレイリースタタキス博士が共同執筆した、英国王立月報にオンラインで掲載されました。 5月2日の天文学会。こちらからも入手できます。
元のソース:ジェミニ天文台