タイプ1aの超新星は、同じ大きさで爆発し、白い矮星が連星から特定の量の物質を消費するときに爆発するため、宇宙の距離を測定するために使用されます。新しい研究によると、タイプ1aの超新星爆発は塊状で不均一な状態から始まりますが、2番目の球状の爆発が最初の爆発に打ち勝ち、滑らかな残留物を作り出します。これは、タイプ1a超新星を使用する距離測定の不確実性の限界を設定します。
天文学者は、1種類の超新星についての10年にわたる議論に光を当てる驚くべき新しい発見を報告しています。それは、星の最終的な終焉を示す爆発です。彼らの観察から、科学者達は爆発によって放出された物質がかなりの周辺非対称を示すがほぼ球形の内部を示し、爆発が最終的に超音速で伝播することを示唆していることがわかります。
これらの結果は、テキサスA＆M大学（米国）のLifan WangとESOの同僚であるDietrich BaadeとFerdinando Patatによる研究ジャーナルScienceのオンライン版であるScience Expressで本日報告されています。
「私たちの結果は、このタイプの超新星における2段階の爆発プロセスを強く示唆しています」とWangはコメントします。 「これは宇宙論に潜在的な影響を与える重要な発見です。」
ESOの超大型望遠鏡とマクドナルド天文台のオットーシュトルーベ望遠鏡で10年以上にわたって行われた17の超新星の観測を使用して、天文学者はタイプIa超新星から放出された破片雲の形状と構造を推測しました。このような超新星は、連星系の内部で小さくて高密度の星（白い矮星）が爆発した結果であると考えられています。その伴侶が連続して白色矮星に物質をこぼすと、白色矮星は臨界質量に達し、致命的な不安定性と超新星につながります。しかし、最初の爆発を引き起こすもの、および爆発が星をどのように通過するかは、長い間厄介な問題でした。
観測された超新星の王と彼の同僚は、遠方の銀河で発生しました。また、広大な宇宙距離のため、干渉法を含む従来のイメージング技術を使用して詳細に研究することはできませんでした。代わりに、チームは瀕死の星からの光の偏光を記録することにより、爆発する繭の形状を決定しました。
偏光測定は、光が特定の方向に振動する電磁波で構成されるという事実に依存しています。光の反射または散乱は、電界および磁界の特定の方向を他の方向よりも優先します。これが、偏光サングラスが池で反射した太陽光のきらめきを取り除くことができる理由です。光が超新星の拡大する破片を通って散乱するとき、それは散乱層の向きに関する情報を保持します。超新星が球対称である場合、すべての方向が等しく存在し、平均化されるため、正味の分極はありません。ただし、ガスシェルが丸くない場合、わずかな正味の偏光が光に刻印されます。
「この研究は、超大型望遠鏡の集光力とFORS装置の非常に正確なキャリブレーションのおかげで偏光測定がその全力を発揮できるために可能でした」とディートリッヒバーデは言います。
「私たちの研究は、タイプIa超新星の爆発が本当に3次元の現象であることを明らかにしました」と彼は付け加えます。 「爆風雲の外側の領域は非対称であり、「塊」の中に異なる材料が見られますが、内側の領域は滑らかです。」
研究チームは、2003年に同じ観察キャンペーン（ESO PR 23/03およびESO PR Photo 26/05）の一部として、この非対称性を最初に発見しました。新しいより広範な結果は、偏光の度合い、つまり非球面性が爆発の本質的な明るさと相関することを示しています。超新星が明るくなるほど、より滑らかになり、塊が少なくなります。
「これは、標準キャンドルとしてのタイプIa超新星の使用にいくらかの影響を与えます」とフェルディナンドパタは言います。 「この種の超新星は、これらのオブジェクトが均一に振る舞うと仮定して、宇宙の膨張の加速率を測定するために使用されます。しかし、非対称性により、観測される量にばらつきが生じる可能性があります。」
「私たちの発見は、熱核超新星爆発の成功したモデルに強い制約を課しています」と王は付け加えます。
モデルによると、かたまりは「爆燃」と呼ばれるゆっくりとした燃焼プロセスが原因で発生し、不規則な灰の跡が残ることが示唆されています。爆発する星の内部領域の滑らかさは、特定の段階で、爆燃がより激しいプロセス、つまり超音速で移動する「デトネーション」に移行することを意味します-非常に速く、残っている灰のすべての非対称性を消去します最初の段階のゆっくりとした燃焼により遅れ、より滑らかでより均質な残留物が得られます。
元のソース：ESOニュースリリース
