ほぼ1世紀の間、天文学者は超新星を非常に興味深く研究してきました。これらの奇跡的な出来事は、星がその寿命の最終段階に入り、崩壊するとき、または外層の伴星によって、核が崩壊するところまで剥ぎ取られたときに起こります。どちらの場合も、このイベントは通常、太陽の数倍の質量の物質の大量放出につながります。
しかし、科学者の国際チームは最近、驚くほどかすかに簡単な超新星を目撃しました。彼らの観察は、超新星は目に見えない伴侶、おそらく中性子星が物質の伴侶を剥ぎ取り、それを崩壊させて超新星を引き起こしたことによって引き起こされたことを示しています。したがって、科学者がコンパクトな中性子星連星系の誕生を目撃したのはこれが初めてです。
この研究は、「コンパクトな中性子星連星を形成したと思われる、高温で高速の超ストリップ超新星」というタイトルの研究が最近ジャーナルに掲載されました。 理科。この研究は、カルテックの宇宙物理学科の大学院生であるKishalay Deが主導し、NASAゴダード宇宙飛行センターおよびジェット推進研究所、ワイズマン科学研究所、マックスプランク宇宙物理学研究所、ローレンスバークレー国立研究所のメンバーが含まれていました。 、および複数の大学と展望台。
チームの研究は、主にカルテックの天文学の助教授であり、研究の共著者であるマンシカスリワルの研究室で行われました。彼女はまた、Caltechが主導する天文台監視のグローバルリレー（GROWTH）プロジェクトの主任研究員でもあります。穴の合併、そして地球に近い小惑星。
彼らの研究のために、チームはiPTF 14gqrとして知られている超新星イベントを観察しました。これは地球から約920百万光年離れた渦巻銀河の周辺に現れました。彼らの観察の過程で、彼らは超新星が比較的適度な量の物質の放出をもたらしたことに気づきました-太陽の質量の約5分の1です。 Kasliwaliが最近のCaltechのプレスリリースで指摘したように、これはかなり驚きでした：
「私たちはこの巨大な星のコアが崩壊するのを見ましたが、質量の放出は非常にわずかでした。これを超剥離エンベロープ超新星と呼び、それらが存在すると長い間予測されてきました。物質のない巨大な星のコアの崩壊を私たちが確信を持って見たのはこれが初めてです。」
星が崩壊するためには、それらのコアが事前に大量の物質で覆われている必要があるため、このイベントは異常でした。これは、質量のない星がどこに行ったのかという疑問を投げかけました。彼らの観察に基づいて、彼らはコンパクトなコンパニオン（白い矮星か中性子星のどちらか）が時間とともにそれを吸い上げたに違いないと判断しました。
このシナリオは、中性子星と赤い巨人で構成されるバイナリシステムで発生するタイプI超新星につながるものです。この場合、チームは中性子星の伴星を見つけることはできませんでしたが、他の星と軌道上で形成され、元のバイナリシステムを形成したに違いないと推論しました。事実、これは、iPTF 14gqrを観察することにより、チームが2つのコンパクトな中性子星で構成されるバイナリシステムの誕生を目撃したことを意味します。
さらに、これら2つの中性子星が非常に接近しているという事実は、それらが最終的に2017年に発生したのと同様のイベントで結合することを意味します。「キロノバイベント」として知られているこの結合は、重力波と電磁波の両方で見られます。追跡調査でも、合併の結果ブラックホールが形成された可能性が高いことがわかりました。
これにより、今後の調査の機会が生まれます。iPTF14gqrを監視して、別のキロノバイベントが発生して別のブラックホールが発生するかどうかを確認します。さらに、これらの現象はまれであり（超新星イベントの1％にすぎない）、寿命が短いため、チームがイベントをまったく観察できたことは非常に幸運でした。 Deが説明したように：
「超新星の初期段階を本当に捉えるには、世界中の天文学者の迅速な過渡調査とうまく調整されたネットワークが必要です。初期のデータがなければ、爆発は太陽の半径の約500倍のエンベロープを持つ大規模な星の崩壊するコアで発生したに違いないと結論付けることはできませんでした。」
このイベントは、パロマー天文台によって、中間のパロマートランジェントファクトリー（iPTF）の一部として最初に検出されました。 iPTFが毎晩調査を行っているおかげで、Palomar望遠鏡は超新星になった直後にiPTF 14gqrを見つけることができました。
このコラボレーションにより、パロマー望遠鏡が（地球の回転により）もはやそれを見ることができなくなった場合、他の観測所がそれを監視し続け、その進化を追跡することができるようになりました。今後、Zwicky Transient Facility（iPTFのPalomar Observatoryの後継者）は、空の調査をより頻繁かつ広範囲に行って、これらのまれなイベントをさらに発見することを期待しています。
これらの調査は、GROWTHなどのネットワークによるフォローアップの取り組みと連携して、天文学者がコンパクトなバイナリシステムがどのように進化するかを調査できるようにします。これにより、これらのオブジェクトがどのように相互作用するかについて理解が深まるだけでなく、重力波と特定のタイプのブラックホールがどのように形成されるかについての洞察がさらに深まります。
