画像クレジット：Gemini
高齢の患者の突然の死を理解しようとする医師のように、天文学者は、その寿命が壮大な超新星爆発で終わる直前と直後に、古くはあるが通常の大規模な星のこれまでで最も詳細な観測を得ています。
ジェミニ天文台とハッブル宇宙望遠鏡（HST）が巨大爆発の1年前に撮影したこの星は、うお座の星座にある近くの銀河M-74にあります。これらの観察により、イギリスのケンブリッジ大学のスティーブンスマート博士が率いるヨーロッパの天文学者のチームは、このような星がそのような暴力の運命にどのように対処できるかを示す理論モデルを検証することができました。
結果は、ジャーナルScienceの2004年1月23日号に掲載されました。この作品は、宇宙で最も大規模な（まだ正常な）古い星のいくつかが激しい超新星爆発で命を落とすという長年の説を最初に確認したものです。
「この発見には、ある程度の運やセレンディピティが関わっていたと言われています」とSmartt博士は語った。 「しかし、私たちはしばらくの間、死の床でこの種の正常な前駆星を探していました。この星の優れたジェミニとHSTデータを見つけることは、ある日、現在存在する膨大なデータアーカイブからこれらの星の1つを見つけなければならなかったという私たちの予測を裏付けるものだと思いたいのです。」 Smartt博士の進行中の超新星プログラムの詳細については、ここをクリックしてください。
過去数年間、Smarttの研究チームは宇宙と地上の両方で最も強力な望遠鏡を使用して、これらの銀河の数百万の星の1つがいつか超新星として爆発することを期待して、数百の銀河を画像化しています。このケースでは、オーストラリアの有名なアマチュア超新星ハンター、ロバートエヴァンス牧師が爆発（SN203gdとして識別）の最初の発見を行い、オーストラリアのニューサウスウェールズ州の自宅から12インチ（31cm）の裏庭望遠鏡で銀河をスキャンしました2003年6月。
エヴァンスの発見に続いて、スマート博士のチームはハッブル宇宙望遠鏡を使用して詳細な観測をすばやく追跡しました。これらの観測により、元の星または「前駆」星の正確な位置が確認されました。この位置データを使用して、Smarttと彼のチームはデータアーカイブを調べ、ジェミニ天文台とHSTによる観測に、前駆細胞の性質を明らかにするために必要なデータの組み合わせが含まれていることを発見しました。
ジェミニのデータは、2001年にハワイのマウナケアでジェミニマルチオブジェクトスペクトログラフ（GMOS）の試運転中に取得されました。これらのデータは、赤色の前駆星をはっきりと示す銀河の驚くべき高解像度画像を生成するためにも使用されました。フル解像度のGeminiイメージについては、ここをクリックしてください。
以前のジェミニとHSTの観測で武装したSmarttのチームは、天文学者が通常の赤い超巨星として分類したのは、その始原星であることを実証できました。爆発する前は、この星の質量は太陽の約10倍、直径は約500倍でした。私たちの太陽が前駆細胞の大きさである場合、それは内部の太陽系全体を火星の周りに飲み込みます。
赤い超巨大星は宇宙で非常に一般的で、優れた例は1月に地球のほぼどこからでも、オリオン座の明るい赤い肩星であるベテルギウスを見ると簡単に見つけることができます（ここのファインダーチャートを参照してください）。SN2003gdのように、ベテルギウスは来週から数千年後までいつでも同じ爆発的な運命に遭遇する可能性があると考えられています。
SN2003gdが爆発した後、チームは、ラパルマ島の望遠鏡のアイザックニュートングループを使用して、数か月間徐々に光が弱くなるのを観察しました。これらの観察は、これが通常のタイプII超新星であることを示しました。これは、爆発から放出された物質が水素に富んでいることを意味します。天文学者によって開発されたコンピューターモデルは、水素の大気が拡張された赤い超巨星がこれらのタイプII超新星を生成すると長い間予測してきましたが、今まで彼らの理論を裏付ける観測的証拠はありませんでした。しかし、ジェミニとハッブルの画像の素晴らしい解像度と奥行きにより、Smarttチームはこの前駆星の温度、光度、半径、質量を推定し、それが通常の大きくて古い星であることがわかりました。 「要点は、これらの観察は、恒星の進化とこれらの宇宙爆発の起源の両方の理論が正しいことを強く裏付けていることです」と、ストックホルム天文台の共著者であるSeppo Mattilaは述べました。
これは、天文学者が確認された超新星爆発の先祖を実際に見たのは3回目だけです。その他は特異なタイプII超新星でした：SN 1987A（青い超巨星の祖先を持っていた）とSN 1993Jは、相互作用する大規模な連星系から出現しました。詳細については、ここをクリックしてください。
Smartt博士は次のように結論付けています。「超新星爆発は、目に見える宇宙のすべてを構成する化学元素を生成して分配しますか？特に人生。起源を理解するには、これらのビルディングブロックを生成する星の種類を知ることが重要です。」
アーカイブされたGeminiとHSTのデータは、このプロジェクトの成功に不可欠でした。 「この発見は、新しい科学プロジェクトに対するアーカイブデータの計り知れない価値の完璧な例です」と、ジェミニサイエンスアーカイブ（GSA）の開発を担当するジェミニサイエンティストであるコリンアスピン博士は述べました。 「この発見は、アーカイブデータを使用することで実現できる素晴らしい結果を示し、次世代の天文学者のためにGSAを開発することの重要性を強調しています。」
ジェミニ観測に使用されるジェミニマルチオブジェクトスペクトログラフは、ジェミニ、ドミニオン宇宙物理観測所、カナダ、英国天文技術センター、および英国ダーラム大学の共同パートナーシップとして構築された2つの装置です。これとは別に、米国国立光学天文台は検出器サブシステムと関連ソフトウェアを提供しました。 GMOSは主に、星や銀河団を観察するときなど、数百の同時スペクトルが必要な分光研究用に設計されています。 GMOSは、2800万を超えるピクセルの配列に天文画像を集中させる機能も備えています。
アイザックニュートン望遠鏡グループ（ING）は、英国の素粒子物理学および天文学研究評議会（PPARC）、オランダのウェザーシャペリクオンダーゾエック（NWO）のオランダ国立研究所、およびカナリア諸島研究所（Instituto de Astrof？sica de Canarias（ IAC）スペイン。 INGは、4.2メートルのウィリアムハーシェル望遠鏡、2.5メートルのアイザックニュートン望遠鏡、および1.0メートルのヤコブスカプテイン望遠鏡を運用しています。望遠鏡は、Introtituto de Astrof？sica de Canarias（IAC）が運営するラパルマ島のスペインロケデロスムチャチョス天文台にあります。
背景情報：
超新星は、宇宙全体で観測される最もエネルギッシュな現象の1つです。私たちの太陽の質量の約8倍を超える星がその核燃料貯蔵の終わりに達すると、その核は巨大な重さで崩壊してもはや安定しなくなります。星の中心部が崩壊すると、外層は高速で移動する衝撃波で放出されます。この巨大なエネルギー放出は、太陽よりも約10億倍明るい超新星をもたらし、銀河全体の明るさに匹敵します。自分自身を破壊した後、星の中心は中性子星またはブラックホールになります。
チームは、Stephen J. Smartt、Justyn R. Maund、Margaret A. Hendry、Christopher A. Tout、Gerald F. Gilmore（ケンブリッジ大学、イギリス）、Seppo Mattila（ストックホルム天文台、スウェーデン）、およびChris Rで構成されています。ベン（アイザックニュートン望遠鏡グループ、スペイン）。
元のソース：Geminiニュースリリース
