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超高輝度超新星Ⅱ  

先日話題にした桁違いの超高輝度超新星はじつは別の現象だったと見られていますが、今日は本当はどんなものか、についてです。

大質量星は核融合の燃料を使い果たすと、超新星爆発を起こし、後にはBHや中性子星を残す。
これは2011年、近傍の銀河M101に現れた超新星(Ia型 SN 2011fe)
ptf11kly 2011s
M101(おおぐま座、距離 2700万光年)の超新星SN 2011fe、出現の前後拡大

超新星の中でも通常の10倍~100倍の極めて明るく輝くものを超高輝度超新星と呼ぶ。
露・シュテルンベルク天文研究所/東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構の研究チームは超新星のSN 2010gxPTF09cndが超高輝度となった要因をシミュレーションで探ったそうだ。
ptf09cnd.jpg
PTF09cndの爆発前と爆発時
これらが爆発する前、周囲に既にあった大量のガスと超新星爆発の噴出物が激しく衝突すると仮定したシミュレーションと、これら超新星の明るさの推移が見事一致したらしい。また周囲のガスの総量は太陽質量の100倍以上と見積もられる。
u band
 SN 2010gxとPTF09cndの観測とシミュレーションの比較、点が観測データで線がシミュレーションを表す
(KAVLI IPMU資料)

collision.jpg
周囲のガスと爆発が衝突する超新星の想像図(KAVLI IPMU資料)
*周囲にあったガス(青)は、爆発で急速に噴出するガスによって穴が開けられ、リング状となっている、衝突は放射状の衝撃波となって(赤から黄色で表現)莫大な光を発する。

超新星爆発が近いと見られる巨星は不安定で、ガスの放出や前兆的な小爆発も起こし、その際に放ったガスが周囲を取り巻く様子が観測されている、これらも将来の爆発時の明るさに関与するのだろうか、お馴染みのオリオン座、ベテルギウスも周囲にガスが不均等に拡がっている様子が撮影されている、
closeup.jpg
ベテルギウス(ESO:資料)
また、エディントン限界ぎりぎりと見られる大質量星のイータカリーナ星もHSTの観測で小爆発によるガスが2つの風船が対象形に拡がったように見える(ηカリーナ星も連星でもう1つ巨星サイズの星が廻っている)、これも近い将来、超新星爆発が予測される。
Star_Carina1b.jpg
りゅうこつ座、カリーナ星雲にあるηカリーナ星(HST)、前兆的小爆発の様子で中心には2つの巨星がある

ガスの総質量にもよるが、爆発すれば従来の予想以上の高輝度で光るのか?
また宇宙の距離梯子の遠方を担うIa型超新星は巨星が寿命を迎えた爆発ではなく、連星を成す白色矮星がもう1つの星からガスを取り込み、限界量に達したところで爆発するタイプなので、たぶん高輝度の爆発はないんじゃないかと?ちょっと知りたいところ、

ご覧いただき、ありがとうございました。
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