宇宙で最も異常な爆発、対不安定性超新星SN2006GYをご紹介します。恒星の外層を吹き飛ばし、残ったものを中性子核やブラックホールに詰め込む、より小型の通常の超新星とは異なり、対不安定性超新星ははるかに激しい天体の終焉をもたらします。この現象は、太陽の150倍以上の大きさの恒星でのみ発生し、恒星の完全な消滅をもたらします。天体物理学者たちは、このタイプの爆発が鉄などの重金属を宇宙に供給し、最終的に惑星の形成を可能にしたと主張しています。
核融合が星を安定させる
巨大な恒星の内部では、水素が核融合してヘリウムが生成される。この反応からガンマ線として放出されるエネルギーは、周囲の恒星物質を加熱し、外側へ押し出す。この圧力は、恒星を内側へ引き戻そうとする重力[1]と釣り合う。その結果、恒星はしばらくの間、安定した状態を保つ。
集団は異常な状況を生み出す
ほとんどの星では、重力が勝ります。星は核融合するための原子を使い果たし、押し戻すのに十分なエネルギーを生成できなくなります。そして、ブラックホールか中性子星へと崩壊し、その殻が爆発します。しかし、超新星2006GYは非常に巨大で、非常に長い間明るく輝いていたため、死にかけている間に何か他のことが起こったに違いありません。
ペア生産はエネルギーを消耗する
一つの説明、いわゆる対不安定性モデルでは、極めて質量が大きく高温の恒星が想定されます。中心核の温度が華氏18億度に達すると、中心核での核融合反応から発生したガンマ線は、自発的に電子対とその反物質である陽電子対へと変化します[2]。
熱核爆発の結末
かつて重力の引力と釣り合っていたガンマ線はもはや存在せず、重力によって恒星は圧縮され[3]、核は鉄やニッケルなどの重元素に変化します。核の温度が約54億度に達すると、暴走熱核反応[4]が恒星を吹き飛ばし、何も残らなくなります。
どうやって見つけるか
空を巡る
2006GYを含む、記録上最も明るい2つの超新星を発見したカリフォルニア工科大学の天文学者ロバート・クインビー氏は、ロボット望遠鏡を使って毎晩広い範囲の空の観測を行っている。彼の探索プログラムは、前夜の空のスナップショットを比較し、以前は存在しなかった明るい点を探している。
コアを飛ばさないで
超新星ハンターの多くは、銀河の中心部や巨大ブラックホールの周辺領域を探索することを怠ります。なぜなら、これらの場所では誤報が多すぎるからです。しかし、クインビーはまさにそこで明るい光を発見しました。誰もそこにいなかったからこそ、彼はそこを覗き込むことを決意したのです。
目をたくさん使う
クインビーは他の天文学者たちに彼の発見の可能性を知らせました。それから1ヶ月後、カリフォルニア大学バークレー校の天体物理学者ネイサン・スミスが率いるチームは、様々な観測所を用いて光学データとスペクトルデータの追加収集を行いました。彼らはまた、チャンドラX線観測衛星を用いて2006GYのX線放射を測定しました。
_超新星のさらなる写真やよくある質問への回答を見るには、ここからギャラリーを開いてください。_
