この実に奇妙な爆発星は、ある種のゾンビかもしれない

科学コミュニケーションの質の低さに根強く残る教義の 1 つは、「困惑」という言葉の使用です。特に英国では、科学者はしばしば「ボフィン」と呼ばれます。 「ボフィン」が新しい発見に困惑しているなど、見出しにしないわけにはいかないほど素晴らしい話ですよね。しかし、科学者はそのような発言を見ると本当にイライラします。なぜなら、この分野で実際に困惑することはめったにないからです。科学は、完全に当惑することなく反論できない一連の事実ではありません。科学は、理解を少しずつ着実に積み重ねていくための調査方法です。大きなパラダイムシフトが間近に迫っていることを示唆する発見は、しばしば物議を醸します。まだ知らないことがたくさんあるため、少なくとも少しは驚くような発見であることがよくあります。しかし、しっかりつかまってください。これは実際に困惑させられるものだからです。最高の意味で。

最近ネイチャー誌に発表された研究で、天文学者たちは、決して死なない星の奇妙で前例のない事例について述べている。

それは超新星のように見えます。つまり、星の爆発的な死です。そして、超新星のように鳴きます。しかし、ええと、それはただ鳴いて、鳴いて、鳴き続けます。そして、科学者たちはその理由がよくわかっていません。

「論文の校正を見たとき、衝撃を受けました」とカーネギー科学研究所の研究著者ニック・コニダリス氏はギズモードに語った。親なら誰でも自分の子どもは素晴らしいと思っているので、研究者が自分の書いた研究についてこのように話すのは珍しいことではない。しかし、他の専門家も同意している。

「一体何が起こっているのか、私にはよく分からないし、誰も分かっていないと思う」と、この研究には関わっていないカリフォルニア大学サンタクルーズ校の天体物理学者スタンフォード・ウースリー氏はSpace.comに語った。「それでも、これは起こったのだから、説明が必要だ。」

超新星はどんなふうに見えるのでしょうか？

「これまで観測されたすべての超新星は、恒星の終末爆発と考えられてきた」と、著者らは研究の冒頭で述べている。爆発の部分は確かに真実だが、この新しい発見により、「終末」という部分が新たな精査の対象となった。しかし、この特定の宇宙爆発の何がそんなにおかしいのかを説明する前に、もっとありふれた超新星についておさらいしておこう。

通常の兆候はすべて、iPTF14hls (本当に口にしやすい名前ですよね) がタイプ II の超新星であることを示しています。これは、巨大な恒星が消滅したときに発生します。これらの恒星を動かす核融合反応の燃料がなくなり、中心核を満たし始めた重い元素はそこに留まります。恒星は鉄よりも重いものを融合させてエネルギーを得ることができないからです。最終的に中心核は崩壊し、その結果、恒星の外層が明るく輝く大爆発を起こします。これらの外層ガスは宇宙に飛び出します。爆発自体の驚異的なエネルギーにより、金などの重元素が形成されることさえあります。そこで将来の恒星や惑星の種をまきます。厄介な中心核は残って、その質量に応じて中性子星またはブラックホールに変わります。

この爆発は、ほとんどの爆発と同様に数秒以内に急速に起こり、残された光は数か月以内に薄れていきます。

これの何が変なの？

多くのことと同様に、すべては場所とタイミングにかかっています。

まず、iPTF14hls は、1954 年に撮影された画像で明らかに超新星のように見えるものとまったく同じ場所に現れました。研究者たちは、これは偶然ではないとほぼ確信していると述べています。超新星の希少性に関する知識 (しかし、私たちが今知っていることなど何でしょうか???) からすると、これほど近い隣の天体がこれほど早く爆発したとは考えにくいからです。これほど近い場所で 2 つのこのような現象が見つかること自体が天文学上初のことです、と研究著者らはワシントン ポスト紙に語りました。そのため、このような前例のない観測が、このような奇妙な振る舞いをする星に偶然関係しているというのは、非常に怪しいように思われます。

ここからは、iPTF14hls の奇妙さのパート 2 に進み、多くの人がこの星を「ゾンビ」星と呼ぶようになった奇妙な現象についてお話しします。爆発による光は、ほぼ 2 年間輝き続けました。これは通常の約 6 倍の長さで、それだけでも十分に興味深いものです。しかし、この期間中、光は単に持続的に暗くなっただけでなく、大きく不規則に変化しました。これは、iPTF14hls がずっと定期的に再爆発していたことを示しています。

これら 2 つの事実を合わせると、この珍しい星が 1954 年の爆発を生き延びて 2014 年に再び始まったと想像したくなります。そして、これを説明する理論がすでに存在していることがわかりました。脈動対不安定性モデルです。この理論では、非常に巨大な星 (少なくとも太陽の 100 倍の質量) は、実際に死ぬ前に数回爆発する可能性があると仮定しています。星の真のグランド フィナーレの前に見られる閃光は、基本的に、その物体が蒸気を吹き出し、安定性が低下しているものの、まだ本当に超新星になる前のものです。

「この理論によれば、これは星があまりに巨大で高温だったために中心核で反物質を生成した結果である可能性がある」とカリフォルニア大学バークレー校の共同執筆者ダニエル・ケーセン氏はBBCに語った。「反物質によって星は激しく不安定になり、何年にもわたって明るい爆発を繰り返すことになるだろう」

これはこの理論の最初の実例となるが、研究著者らは、収集したデータと完全に一致するものではなく、あくまでも彼らの推測に過ぎないと指摘している。実際、彼らはちょっと…困惑している。

「今のところ、超新星は天文学者に最大の興奮を与えている」とカリフォルニア大学サンタクルーズ校のスタンフォード・ウースリー氏はネイチャー誌のこの研究に関する論説で述べた。「彼らが理解していないことだ」

iPTF14hls が理論モデルに完全には当てはまらない可能性もある。なぜならモデルが少し間違っているからだ。しかし、科学者たちがまったく新しいものを観測した可能性もある。この物体がごく普通の超新星のように見えるという事実 (奇妙な持続時間を除けば) は、それがそれほど珍しい現象ではないことを示しているのかもしれない。私たちは実際に、これが本当に珍しい現象であると知るには、超新星の仕組みについて十分には知らない。それを知るには、そして iPTF14hls がこの最近撮影された光のバーストの後もそこに留まり、爆発し続けたかどうかを知るには、科学者たちは星空観察を続けるしかない。