天文学者たちは、巨大なガスの泡から爆発する星を見たと考えている。

それは遠く離れた渦巻銀河の腕に閃光として現れた。周囲の星々よりも明るく、注目を集めるほどの明るさで、空に現れてから2.2日後にピークに達した。その後、研究者たちがこのはかない現象にもっと多くの望遠鏡を向けようと競い合う中、徐々に暗くなっていき、消えていった。

これは、典型的な超新星爆発としては速すぎた。超新星爆発は、星がその生涯の最後の段階に入るにつれて徐々に大きくなり、縮小し、何ヶ月も続く天文花火ショーとして爆発する傾向がある。天文学者は、過去にもこのような現象を10件ほど観測しており、これは独自の恒星現象である「急速に進化する一過性の発光現象（FELT）」である。

それが何なのかは誰も確信が持てなかった。超新星爆発を試みて失敗した星は、速度は速いが、はるかに暗い。ガンマ線バーストの残光？可能性はあるが、ガンマ線バーストはまれであり、これは当てはまらない。2つの中性子星が衝突？これもまた暗すぎる。ブラックホールが周囲の物質を引き寄せることで発生する何か？可能性はあるが、シナリオをデータに当てはめるために歪曲したため、可能性は低い。

そして 2015 年、ケプラー宇宙望遠鏡が遠方の銀河の腕にあるこの最新の FELT を発見しました。30 分ごとにその部分の画像を撮影し、これまでに見られなかった FELT の急速な増減の詳細な画像を提供しました。

科学者たちは今週、ネイチャー・アストロノミー誌にこれらの観察結果を発表し、この現象の背後にあるメカニズムの少なくとも一部がわかったかもしれないと考えている。これは超新星だったが、出現する何日も前からガスの繭の中に隠れていたもの、つまりまばゆいばかりの短命な蝶だった。

宇宙望遠鏡科学研究所の天文学者で論文の主執筆者でもあるアーミン・レスト氏は、この恒星は中心核が爆発する数か月から1年前にガス殻を脱ぎ捨てた可能性が高いと説明する。

「放出される殻は通常、水素やヘリウムなどの軽い元素です。また、比較的低温です」とレスト氏は言う。「超新星からの放出物は、主に星の中心核から出たもので、すでに重い元素が豊富に含まれています。その後、超新星はさらに重い元素を生み出し、数万ケルビンも加熱します。」

レストの説明によると、最終的には、非常に高速で非常に高温の重い元素が、比較的冷たく軽い元素に激突することになる。衝突は、車が壁にぶつかるような激しい突然の衝突である。光と熱が急速に宇宙空間に噴出し、その後すぐに消滅し、衝突後、恒星の乗り物からのエネルギーは急速に放出される。

このシナリオは、レストが観測した光度曲線と非常によく一致している。ガスの雲は当初は超新星の光を隠しているため、恒星の爆発による物質が最終的にガスの繭の殻にぶつかると、望遠鏡は突然の閃光を捉える。しかし、その時点では恒星に残っている物質はほとんどなく、すぐに視界から消えてしまう。

そのため、レスト氏のような天文学者には、地上に設置された高性能で低速の望遠鏡をこの現象に焦点を合わせる時間があまり残されていない。ケプラーの現在の要件により、宇宙望遠鏡で見える物体は、毎日ほんの数時間しか地球上で見ることができない。

天文学者たちは、超新星爆発のピーク時の鮮明な画像を一枚撮影することに成功したが、翌晩、再度観測を行ったときには曇り空のため視界が悪かった。「次に画像が撮影されたのは14日後だったが、14日後の光度曲線を見ると、ほとんど消えている」とレスト氏は言う。

これは、FELT を研究する際の危険の 1 つです。FELT がどのように形成されるかについては、まだ多くの未解決の疑問があり、そのタイムラインは非常に短いです。研究者は、そもそも星からガスが噴出する原因は何なのかを解明しようとしています。これらのイベントの背後にあるメカニズムは依然として不明ですが、今回のような観察は、その解明に役立つ可能性があります。

「この現象の素晴らしいところは、この並外れた光曲線が見られることです。これによってシミュレーションや理論モデルを作成し、どのような光曲線が見られるかを予測することができます」とレスト氏は言う。

彼と彼の同僚は、バークレーの協力者と協力し、これらのシミュレーションを作成しました。「これで、どのような殻が存在するかを制限できます。星からどのくらい離れているか？殻の厚さは？殻にはどのくらいの質量があるか？これらのパラメータがあれば、『どんなイベントが起こったとしても、このような光曲線を生成したはずだ』と言えるようになります。将来的には、実際に殻を放出する原因となった『げっぷ』、つまり噴出を制限するのに役立つでしょう。」

天文学者たちは、燃料が尽きるまではケプラー望遠鏡を使い、その後は次世代宇宙望遠鏡 TESS を使って、このような現象を探し続けるだろう。彼らはただ、安定した星や銀河を観察し、これらの爆発の 1 つが視界に現れたらすぐに行動に移るしかない。そして、晴れていることを祈るしかない。彼らが観測できるのは、それが永遠に消え去る前に、天文学的に言えばほんの一瞬だけである。目を離してはならない。