SN 1987Aの内部で中性子星の証拠が発見される
SN 1987Aの内部で中性子星の証拠が発見される / Credit: HST, JWST/NIRSpec, J. Larsson_James Webb telescope detects traces of neutron star in iconic supernova(2024 EurekAlert)
space

サウロンの目に睨まれているような超新星の中心にあるものとは?

2024.02.28 Wednesday

1987年、天の川銀河の近くにある大マゼラン雲で、「SN 1987A」の超新星爆発が観測されました。

この輝きは、地球上でも肉眼で見えるほど明るく、数カ月にわたって続きました。

通常、超新星爆発の後には中性子星かブラックホールが形成されます。ではこのSN 1987Aの爆発の後には、何が残ったのでしょうか。

これについては天文学者たちが35年にわたって観測を続けてきたにも関わらず、解明されていませんでした。

ところが最近、スウェーデンのストックホルム大学(Stockholm University)天文学部に所属するクレス・フランソン氏ら研究チームにより、疑問の答えが提出されました。

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)を使用して、SN 1987Aから中性子星が形成された証拠を入手することができたのです。

研究の詳細は、2024年2月22日付の科学誌『Science』に掲載されました。

In 1987, We Saw a Star Explode. JWST Finally Found Evidence of Its Remains. https://www.sciencealert.com/in-1987-we-saw-a-star-explode-jwst-finally-found-evidence-of-its-remains James Webb telescope detects traces of neutron star in iconic supernova https://www.eurekalert.org/news-releases/1035315
Emission lines due to ionizing radiation from a compact object in the remnant of Supernova 1987A https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj5796

観測以来35年以上謎だった超新星「SN 1987A」の内部

質量の大きな星の最後「超新星爆発」。イメージ。
質量の大きな星の最後「超新星爆発」。イメージ。 / Credit:Canva

超新星爆発とは、質量の大きな星が最後を迎えて崩壊する時に発生する現象です。

太陽質量の約8倍以上の星は、内部で核融合(外向きの圧力を生む)の材料となる物質を使い果たすと、外向きの圧力が、内向きの重力に対抗できなくなります。

これにより、重力に耐えられなくなった星は、一気に潰れ、その反動で大爆発が生じるのです。

そしてこの超新星爆発によって輝く天体が、「超新星」と呼ばれます。

SN 1987A
SN 1987A / Credit:Wikipedia Commons_SN 1987A

大マゼラン雲内で発見された「SN 1987A」もその1つであり、1987年に初めて観測されて以来、天文学者たちに注目されてきました。

ちなみに超新星は、その爆発によって外側の物質が宇宙に吹き飛ばされますが、星の中心部は重力によって内側へと押しつぶされ、超高密度の物体になります。

この天体が何になるかは星の初期質量によって決まっており、計算上では、その星の重さが太陽の8~30倍であれば中性子星、それ以上だとブラックホールになると考えられています。

恒星進化論のチャート。重い星は超新星爆発の後にブラックホールか中性子星(neutron star)になると考えられている。
恒星進化論のチャート。重い星は超新星爆発の後にブラックホールか中性子星(neutron star)になると考えられている。 / Credit:Wikipedia Commons_Stellar evolution

SN 1987Aの超新星爆発を起こした元の恒星は、太陽質量の20倍ほどだったことが分かっています。

他の分析なども合わせて、天文学者たちは、「1987年の爆発の後に中性子星ができる」と予測していました。

ところが35年間、その決定的な証拠を見つけることはできていませんでした。

爆発後に発生した大量の塵が内部の物体を覆い隠していたため、その正体に確証が持てなかったのです。

しかし最近、フランソン氏ら研究チームによって事態に進展がありました。

次ページJWSTによって「SN 1987Aから中性子星が形成された」と証明

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