超新星の爆発予待は幻、正体は伴星の活動か

AT 2016bluという遠い星が超新星爆発の前兆と考えられていたが、新しいX線観測により、実はコンパクト天体（ブラックホールか中性子星）との連星系で、マテリアル交換によって爆発が起きていることが判明した。この発見は、超新星予報の根本的な限界を示すと同時に、大質量星の最期の姿を理解する手がかりになると考えられる。

太陽の33倍の質量を持つAT 2016bluは、約2900万光年離れた場所にある。2012年に発見されたルミナス・ブルー・ヴァリアブル星で、以来、約113日の周期で27回の爆発を起こしている。このような巨大な星は通常、超新星爆発で劇的に生涯を終えるのが一般的であり、これらの周期的な爆発は超新星に先立つ兆候と解釈されるのが自然だった。多くの超新星は爆発直前に前駆的な活動を示すことが知られているからだ。しかし十年以上にわたって爆発が繰り返されるうちに、研究者たちの間でこの解釈に疑問が生じ始めた。バージニア大学の天文学者モジガン・アゲハンロ率いる研究チームは、このなぞを解くために複数の波長でのX線観測に着目することに決めた。

2026年3月のピーク爆発時に、研究チームはチャンドラX線観測衛星に「機動観測要求」を発動し、この星の集中観測を実現した。その結果、爆発期間中にはX線源が明確に検出された。重要なのは、2001～2002年に過去に撮影されたチャンドラの観測データではX線が検出されなかったという事実だ。これは、X線の有無が時間とともに変化していることを示している。星がX線を放つのは、連星系の伴星からマテリアルを吸収する時だ。吸収されたガスは極度に加熱されてX線を放出する。今回観測されたX線の明るさから計算された質量降着率は、このシステムにコンパクト伴星が存在していることと矛盾しないと研究者は結論づけた。つまりAT 2016bluは、光度の大きな青い変光星とコンパクト天体が軌道を共にする高質量X線連星として、降着駆動のアウトバーストを起こす初めての確認例となったのである。

この発見は、超新星偽物現象と大質量星の終焉について、私たちの理解を大きく前進させるものだ。巨大な星が死にゆく伴星にマテリアルを奪われ、その相互作用が周期的な爆発を引き起こすという仕組みは、他の類似システムにおいても普遍的に起こっていると考えられる。実際のところ、超新星偽物は珍しくない現象であり、研究チームは他の事例にも着目しており、ヴェラ・ルービン天文台による10年間の全天サーベイが、このようなシステムを多数発見することになると予想されている。大質量星がいかに進化し、いかに死を迎えるかは、宇宙の化学進化と物質循環を理解するうえで根本的な問いである。こうした基礎研究の進展が、最終的には宇宙技術と産業の発展を支える科学的基盤になっていくと考えられる。

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