新しい種類の熱核スターバースト

ヨーロッパ南天天文台の助けを借りた天文学者のチーム 超大型望遠鏡 （（ESOVLT）新しいタイプの恒星爆発-マイクロノバ。 これらの爆発はいくつかの星の表面で発生し、それぞれがわずか数時間で恒星の物質からギザの大ピラミッド約35億個まで燃え尽きる可能性があります。

「私たちは初めてマイクロノバと呼ばれるものを検出して特定しました」と、これらの噴火に関する研究を主導した英国のダラム大学の天文学者であるサイモン・スカリンギは説明します。 「この現象は、星で熱核爆発がどのように発生するかについての私たちの理解に挑戦します。私たちは知っていると思いましたが、この発見はそれらを達成するためのまったく新しい方法を示唆しています」と彼は付け加えます。

天文学者は、で発生する新しいタイプの爆発を発見しました 白色矮星 星は2つの星系にあります。 このビデオは発見を要約しています。

Micronovaeは非常に強力なイベントですが、天文学的な規模では小さいです。 それらは、天文学者が何世紀にもわたって知っているノバスとして知られているスターバーストよりもはるかにエネルギーが少ないです。 両方のタイプの爆発は、白色矮星、つまり質量が私たちの太陽と同じであるが地球と同じくらい小さい死んだ星で発生します。

2つ星系の白色矮星は、それらが互いに十分に接近している場合、その伴星から物質、主に水素を盗むことができます。 このガスが白色矮星の超高温の表面に落ちると、水素原子が爆発的にヘリウムに融合します。 超新星では、これらの熱核爆発は恒星表面全体で発生します。 「このような爆発により、白色矮星の表面全体が数週間燃えて明るく輝きます」と、オランダのアムステルダム大学の天文学者である共著者のナタリー・デゲナーは説明します。

このアーティストの印象は、微小新星が発生する可能性のある2つ星系を示しています。 画像の中央にある明るい白色矮星を周回する青い円盤は、その伴星から盗まれた物質、主に水素でできています。 白色矮星は、円盤の中心に向かって、その強い磁場を使用して水素をその極に向けます。 物質が星の高温の表面に落ちると、白色矮星の極の1つにある磁場に含まれるマイクロノバ爆発を引き起こします。 クレジット：ESO / M。Kornmeiser、El Calcada

Micronovaeは同様の爆発であり、より小さく、より速く、数時間しか続きません。 それらは、物質を星の磁極に向ける強い磁場を持ついくつかの白色矮星で発生します。 初めて、水素核融合が局所的にも発生する可能性があることを確認しました。 水素燃料は、一部の白色矮星の磁極の基部に含まれている可能性があるため、融合はこれらの磁極でのみ発生します」と、オランダのラドバウド大学の天文学者で研究の共著者であるPaulGroteは述べています。

「これは、新星爆発の約百万倍の力を持っているマイクロノバ核融合爆弾の爆発につながります。そのため、マイクロノバという名前が付けられました」とグルートは続けます。 「部分的」はこれらの出来事が小さいことを示唆しているかもしれませんが、誤解しないでください。これらの噴火の1つだけが、約2,000万キログラム、またはギザの大ピラミッドの約35億キログラムを焼き尽くす可能性があります。^[1]

このアーティストの印象は、白色矮星（前景）と伴星（背景）の2つ星系を示しており、そこでは微小新星が発生する可能性があります。 白色矮星は、その極に向けられているその仲間から材料を盗みます。 白色矮星の高温の表面に物質が落ちると、星の極の1つにある微小新星の爆発を引き起こします。 クレジット：Mark Garlick

この新しい微細構造は、天文学者のスターバーストの理解に挑戦しており、以前考えられていたよりも豊富である可能性があります。 「それは宇宙がどれほどダイナミックであるかを示しているだけです。これらのイベントは実際には非常に一般的かもしれませんが、非常に速いため、実際にそれらを捕まえるのは難しいです」とScaringiは説明します。

チームは、からのデータを分析するときに、これらの神秘的な微小噴火に最初に遭遇しました NASAトランジット系外惑星探査衛星（彼はヤギ）。 「NASA​​のTESSによって収集された天文データを見ると、数時間続く明るい光の閃光という珍しいものが見つかりました。さらに調査するために、いくつかの同様の信号が見つかりました」とDegenar氏は言います。

このビデオは、Micronovaの爆発のアニメーションを示しています。 画像の中央にある明るい白色矮星を周回する青い円盤は、その伴星から盗まれた物質、主に水素でできています。 白色矮星は、円盤の中心に向かって、その強い磁場を使用して水素をその極に向けます。 物質が星の高温の表面に落ちると、白色矮星の極の1つにある磁場に含まれるマイクロノバ爆発を引き起こします。 クレジット：ESO / L。Calsada、M. コーンマイザー

チームはTESSを使用して3つの微小新星を観測しました。2つは白色矮星として知られていますが、3つ目は、白色矮星の状態を確認するためにESOのVLTでX-shooter機器を使用してさらに観測する必要がありました。

「ESOの超大型望遠鏡の助けを借りて、これらの閃光はすべて白色矮星によって生成されたことがわかりました」とDegenar氏は言います。 「この観察は、私たちの結果とMicronovaの発見を解釈する上で非常に重要でした」とScaringi氏は付け加えます。

このアーティストのアニメーションは、一方のコンポーネントが通常の星で、もう一方のコンポーネントがガスと塵のディスクに囲まれて現れる白色矮星である2つの星系を示しています。 2つ星系の白色矮星は、それらが互いに十分に接近している場合、その伴星から物質、主に水素を盗むことができます。 クレジット：ESO / M. Kornmeiser

マクロノバの発見は、既知のスターバーストのレパートリーに追加されます。 チームは現在、これらのとらえどころのないイベントをさらにキャプチャしたいと考えています。これには、大規模な調査と迅速な追跡測定が必要になります。 Scaringiは、「VLTやESOの新技術望遠鏡などの望遠鏡からの迅速な応答と利用可能な機器の範囲により、これらの謎めいた微粒子が何であるかをより詳細に明らかにすることができます」と結論付けています。

参照：S。Scaringi、P。J. Groot、C。Knigge、A。J. Bird、E。Breedt、D。H. Buckley、Y。Cavecchi、N。D. Degenaar、D。de Martino、C。DoneMによる「磁気白色矮星の蓄積による局所熱核爆発」 。フラタ、K。 Ikevich、E。Cording、J.B。 Lasota、C。Littlefield、C。F. Manara、M。O’Brien、P。Szkody、FX Timmes、2022年4月20日、こちらから入手できます。 気性の性質。
DOI：10.1038 / s41586-022-04495-6

ノート

1. 私たちは1兆を100万（1,000,000,000,000または10）を意味するために使用します¹²）および10億は、1億（1,000,000,000または10⁹）。 エジプトのカイロにあるギザの大ピラミッド（クフ王のピラミッドまたはクフ王のピラミッドとしても知られています）の重さは約59億kgです。

詳しくは

この研究は、「磁気白色矮星の蓄積による局所熱核爆発」というタイトルの論文で発表されました。 気性の性質。 「白色矮星の降着における磁気的に閉じ込められた降着フラックスによる微小新星の誘発」というタイトルのフォローアップレターが、 王立天文学会月報。

チーム 気性の性質 この研究は、S。Scaringi（銀河系外天文学センター、英国ダラム大学物理学部）によって行われました。 [CEA]）、P。J. Groot（オランダ、N？Megen、Radboud大学天体物理学科） [IMAPP] と南アフリカ天文台、ケープタウン、南アフリカ [SAAO] 南アフリカ、ケープタウン大学天文学部 [Cape Town]）、C。Knigge（School of Physics and Astronomy、University of Southampton、Southampton、UK [Southampton]）、A.J。Bird（サウサンプトン）、E。Breedt（ケンブリッジ大学天文学研究所、英国）、DAH Buckley（SAAO、ケープタウン、フリーステート大学物理学部、ブルームフォンテーン、南アフリカ）、Y。Cavecchi （Instituto deAstronomía、UniversidadNacionalAutónomadeMéxico、CiudaddeMéxico、México）、ND Degenaar（Anton Pannekoek Institute of Astronomy、University of Amsterdam、Amsterdam、Netherlands）、D。de Martino（INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte、Napleイタリア）、C。Done（CEA）、M。Fratta（CEA）、K。Ilkiewicz（CEA）、E。Koerding（IMAPP）、J.-P。 ラソタ（ニコラスコペルニクス天文センター、ポーランド科学アカデミー、ポーランド、ワルシャワ、パリの天体物理学研究所、CNRSおよびソルボンヌ大学、パリ、フランス）、C。リトルフィールド（米国ノートルダム大学物理学部および学科天文学、 ワシントン大学米国シアトル [UW]）、CFマナラ（ヨーロッパ南部天文台、ガルヒング、ドイツ [ESO]）、M。O’Brien（CEA）、P。Szkody（UW）、FX Timmes（アリゾナ州立大学、米国アリゾナ州立大学、核天体物理学合同研究所-米国元素進化センター）。