天文学者らは、白色矮星から発生する爆発であるIa型超新星からの電波を初めて観測した。これは、白色矮星がどのように爆発するかを知るための重要な手がかりを提供します。 Ia 型 (One-A) 超新星は、白色矮星の核爆発です。このタイプの超新星は広く知られています。天文学者はこれらの超新星を使って宇宙論的な距離と宇宙の膨張を測定します。しかし、Ia 型超新星の爆発メカニズムはよくわかっていません。
単独の白色矮星は爆発しないため、近くの伴星からの質量の降着が爆発を引き起こす役割を果たしていると考えられています。降着物質は伴星の外層であるため、通常は主に水素で構成されていますが、白色矮星が外層の水素層を失った伴星からヘリウムを降着させることも可能であると考えられています。
白色矮星が伴星から物質を剥ぎ取るとき、そのすべてが白色矮星に落ちるわけではありません。いくつかは連星系の周りを周回する物質の雲を形成します。白色矮星が星周物質の雲の中で爆発すると、爆発による衝撃波が星周物質を通過して原子を励起し、強力な電波を放射すると予想されます。しかし、多くの Ia 型超新星が星周の物質雲の中で爆発するのが観察されているにもかかわらず、天文学者はこれまでのところ、Ia 型超新星に関連する電波放射を観測していません。
連星系の芸術的な印象: コンパクトな白色矮星は、ヘリウムを豊富に含むドナー伴星からの物質を吸収し、高密度の塵っぽい恒星周縁物質に囲まれています。爆発した星と伴星の残りの物質との間の相互作用により、強力な電波信号が生成され、SN2020eyj の光学スペクトル内に明らかなヘリウム線が形成されます。出典: アダム・マカレンコ/W.M.ケック天文台
ストックホルム大学や国立天文台などの国際研究チームは、2020年に爆発したIa型超新星を詳細に観測し、超新星がヘリウムを主成分とする星周物質に囲まれていることを発見し、超新星からの電波の検出に成功した。観測された電波強度を理論モデルと比較すると、原始白色矮星は年間太陽質量の約1/1000の割合で物質を降着させていることが判明した。これは、外層が主にヘリウムで構成されている伴星からの質量の降着によって引き起こされる、初めて確認された Ia 型超新星です。
今回のヘリウムを多く含むIa型超新星からの電波の観測により、Ia型超新星の爆発メカニズムや爆発前の状態についての理解が深まることが期待されます。現在、研究チームは、爆発につながった進化を解明するために、他のIa型超新星からの電波放射を探索する計画を立てている。
これらの結果は、Kool らによって「Aradio-detected Type Ia supernovawithhelium-richcircumstellarmaterial」というタイトルで Nature 誌に掲載されました。