JWST が有名な超新星残骸の新しい画像を公開 - ちょっとした工夫あり

NASA は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) が撮影した超新星残骸カシオペヤ A (Cas A) の新しい画像を公開しました。宇宙で最もよく研​​究されている超新星残骸の 1 つである Cas A を、JWST は近赤外線カメラ (NIRCam) を使用して別の方法で撮影しました。

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Cas A は地球から約 11,000 光年離れたカシオペヤ座にあります。この星は、天文学者が約 340 年前に爆発したと考えている巨大な星の残骸からできています。それ以来、NASA のチャンドラ X 線天文台、ハッブル宇宙望遠鏡、そして現在は引退したスピッツァー宇宙望遠鏡が、星の爆発の残骸の多波長画像をまとめてきました。JWST により、天文学者は Cas A をさまざまな波長で観測することができました。この画像には、爆発前に星から放出されたガスに衝突するこの膨張する物質の殻のより複雑な詳細が示されています。

色分け

4月に、JWSTの中間赤外線装置で撮影されたカシオペア座Aの画像で、その内殻にいくつかの新しい驚くべき特徴が明らかになった。天文学者らは現在、これらの特徴の多くが、同じ超新星残骸の異なる視点を提供するNIRCamで撮影された新しい画像にも見られる理由を研究している。

赤外線は人間の目には見えません。画像プロセッサと科学者は、この画像のような画像のために、これらの光の波長を目に見える色に変換します。色は、近赤外線を観測する JWST の NIRCam のさまざまなフィルターに割り当てられました。それぞれの色合いは、カシオペア座 A 内で起こっているさまざまなことを暗示しています。

明るいオレンジと淡いピンクの塊が超新星残骸の内殻を構成している。JWST は、爆発した星自体から発生した硫黄、酸素、アルゴン、ネオンからなる小さなガスの塊を検出した。ガスの中には、将来新しい星や惑星系の構成要素となるであろう塵と分子の混合物が埋め込まれている。

「NIRCamの解像度により、死にゆく星が爆発したときに粉々に砕け、小さなガラスの破片のような繊維が残った様子を見ることができる」とパデュー大学の天文学者ダニー・ミリサヴリェビッチ氏は声明で述べた。「長年カシオペア座Aを研究してきたが、今になって詳細が解明され、この星がどのように爆発したかについて画期的な洞察が得られたのは本当に信じられないことだ。」

新しい近赤外線画像では、カシオペア座Aの内腔と最外殻は、JWSTが以前に撮影した中間赤外線画像と比較すると、色彩が薄くなっている。MIRIの画像では濃いオレンジと赤に見えた領域が、今では煙のように白く見える。これは、初期の恒星爆発の爆風が周囲の恒星周縁物質に衝突している場所を示している。塵は近赤外線波長で直接検出するには冷たすぎるが、中間赤外線では光る。

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研究チームは、画像の煙のような部分はシンクロトロン放射によるものだと考えています。この種の光は、近赤外線を含む電磁スペクトル全体にわたって放射されます。シンクロトロン放射は、宇宙空間を非常に高速で飛び回り、磁力線の周りを螺旋状に回転する荷電粒子によって生成されます。

行方不明の「グリーンモンスター」と新たな「赤ちゃん」

グリーンモンスターと呼ばれる中央の空洞にある緑色の光の輪も、この新しい画像には写っていない。最初に発見されたとき、研究者たちは「理解するのが難しい」と表現した。NIRCam 画像では見えないが、以前の MIRI 画像ではかろうじて見えていた円形の穴が、この新しい NIRCam 画像では白と紫でかすかに輪郭が描かれている。白と紫は電離ガスを表している。研究チームは、電離ガスは超新星の破片が星が爆発する前に残したガスを押し通して形作った結果生じたものだと考えている。

グリーンモンスターはNIRCamの画像には写っていなかったかもしれないが、研究チームは別の驚きに遭遇した。NIRCamの視野の右下隅に大きな塊が見えたのだ。この巨大な塊は、主な超新星残骸の子孫のように見えることから、ベビーカシオペアAと呼ばれている。

ベビーカシオペア座Aは光の反響で、はるか昔の恒星の爆発からの光が遠くの塵を温めている。この遠く離れた塵は冷えるにつれて光り輝く。研究チームはベビーカシオペア座Aの複雑な塵のパターンと、それがカシオペア座A自体に近接していることに特に興味をそそられている。ベビーカシオペア座Aは超新星残骸の約170光年後方に位置していると考えられる。