予期せぬ場所での奇妙な爆発

銀河間の非常に明るい光の爆発を検出

晴れた星空の夜は、裏庭で空を観察する人にとっては、一見すると静かです。 実際、写真家のカメラが発射されるように、夜に爆発するもので空が燃えています。 これらのフラッシュのほとんどは星の爆発または衝突です。 それらは非常に暗いため、そのような一時的な現象がないか夜空を常に監視している無限の望遠鏡の目によってのみ捕らえることができます。

これらのランダムな宇宙事象の中で最もまれなものの中には、Luminous Fast Blue Optical Transients (LFBOT) と呼ばれる小規模なクラスがあります。 それらは青色の光で強く輝き、急速に進化し、暗くなるまでに数週間または数か月かかる超新星とは異なり、明るさのピークに達して数日以内に再び減光します。

最初の LFBOT は 2018 年に発見されました。現在では、年に 1 回捕獲されるため、わかっているのはほんのわずかです。 強力な爆発の原因にはいくつかの理論があります。 しかし、ハッブルが到来して、この現象はさらに謎めいたものになりました。

2023 年に 1 つの LFBOT が、2 つの銀河の間の遠く離れた、誰も予想していなかった場所に出現しました。 その驚くべき位置を正確に特定できるのはハッブルだけです。 非常に強い超新星風味が LFBOT を引き起こす場合、それらは星の誕生が起こる銀河の渦巻き腕の中で爆発するはずです。 生まれたばかりの巨大な星は、銀河内の巣の場所を超えてさまよえるほど長くは超新星の背後に存在しません。

天文学者たちは、理論家がこれらのとらえどころのない過渡現象のクラスターをよりよく特徴付けることができるように、より多くの LFBOT を発見する必要があることに同意しています。

ハッブル宇宙望遠鏡の高速発光青色光過渡現象 (LFBOT) の画像。AT2023fhn として識別され、インジケーターでマークされています。 青色の光で強く輝き、暗くなるまでに数週間から数か月かかる超新星とは異なり、急速に進化し、明るさのピークに達して数日以内に再び消えます。 2018 年以降、これまでに LFBOT が発見されたのはほんの数件だけです。驚くべきことに、2023 年に見られたこの最新のトランジットは、右側の棒渦巻銀河と左上の矮星銀河の両方からかなり離れた位置にあるということです。 ハッブルだけがその位置を決定できる。 これまでのLFBOTはすべて銀河の渦巻き腕の星形成領域で発見されていたため、この結果は天文学者をさらに困惑させた。 どのような天文現象がそのような銀河系外爆発を引き起こすのかは不明です。 画像クレジット: NASA、ESA、STScI、Ashley Chrimes (ESA-ESTEC/ラドバウド大学)

NASAのハッブル宇宙望遠鏡が予期せぬ場所で奇妙な爆発を発見

宇宙における非常にまれで奇妙なバースト、異常に明るい光がさらに奇妙になった – イーグルアイのおかげで NASAさんの ハッブル宇宙望遠鏡。

この現象は、Luminous Fast Blue Optical Transient (LFBOT) と呼ばれ、ホスト銀河から遠く離れた、発見されるとは予想されていなかった場所に出現しました。 ハッブルだけがその位置を決定できる。 この結果は天文学者をさらに困惑させます。 まず第一に、彼らはLFBOTが何であるかを知りません。 ハッブルの結果は、いくつかの潜在的な理論を除外することで、彼らがあまり知らないことを示唆しています。

LFBOT は、宇宙で既知の可視光イベントの中で最も明るいものの 1 つであり、カメラの光と同じくらい予期せず爆発します。 見つかったのはほんの一握りだけ 2018年の最初の発見以来 – 「The Cow」という愛称で知られる、約 2 億光年離れた場所での出来事。 現在、LFBOT は年に 1 回発表されます。

最近の結果と観察

最初の発見の後、最新の LFBOT は、X 線から電波に至る電磁スペクトル全体にわたって複数の望遠鏡によって観測されました。 AT2023fhn と名付けられ、「フィンチ」という愛称が付けられたこの一時的なイベントは、LFBOT の特徴をすべて披露しました。 それは青い光で強く輝き、急速に進化し、暗くなるまでに数週間から数か月かかる超新星とは異なり、明るさのピークに達して数日以内に再び減光しました。

しかし、これまでに観測された他のLFBOTとは異なり、ハッブルはフィンチが2つの隣接する銀河の間に位置していることを発見した。近くの渦巻銀河からは約5万光年、小さな銀河からは約1万5千光年の距離にある。

カラーキー、スケールバー、コンパス矢印を備えた「AT2023fhn HST WFC3/UVIS」というタイトルの画像には、ビロードのような黒い宇宙の背景に 3 つの銀河が示されています。 最大のものは、画像の中央にある青白い渦巻銀河です。 2 つの小さな銀河は左側にある白い点です。 画像の上部近くに、赤いインジケーターが付いた奇妙な白い点があります。これは、爆発した未知の物体からの明るい輝きですが、銀河とは関係ありません。 画像クレジット: NASA、ESA、STScI、Ashley Chrimes (ESA-ESTEC/ラドバウド大学)

「ハッブル観測は本当に重要なことだった。ハッブル観測によって、これは他の同様の観測と比べて異常であることがわかった。なぜなら、ハッブルデータがなければ我々は知ることができなかったからだ」と、ハッブル論文の主著者であり、この論文を発表したアシュリー・クレムズ氏は述べた。この発見はハッブル誌の次号に掲載されます。 王立天文学協会 (MNRAS) の月次通知。 彼もまた、 欧州宇宙機関 元オランダ、ナイメーヘンのラドボウド大学の研究員。

これらの大規模な爆発は、崩壊超新星と呼ばれる珍しいタイプの超新星であると推定されていますが、超新星爆発を起こした巨星は恒星の標準からすると寿命が短いです。 したがって、大質量の始原星は、爆発する前に、その誕生の地、つまり生まれたばかりの星のグループから遠く離れた場所まで移動するのに十分な時間がありません。 これまでのLFBOTはすべて、星が誕生する銀河の渦巻き腕で発見されているが、フィンチはどの銀河にも存在しない。

「LFBOT について知れば知るほど、私たちはさらに驚かされます」とクレムス氏は言います。 「私たちは、LFBOT が最も近い銀河の中心から遠く離れた場所でも発生する可能性があることを示しました。フィンチの位置は、どのタイプの超新星にも予想されるものではありません。」

最初のアラートと追加の確認

ツヴィッキー一時施設（2 日ごとに北の空全体をスキャンする地上の超広角カメラ）は、2023 年 4 月 10 日に初めて天文学者にフィンチの存在を警告しました。フィンチが発見されると、研究者らはフィンチのために事前に計画されたプログラムを開始しました。 。 ノートたちは気を引き締めて、出現する可能性のある LFBOT 候補者にすぐに注意を向ける準備ができていました。

チリのジェミニ南望遠鏡で行われた分光測定により、ゴシキヒワの温度は36,000度という灼熱の温度であることが判明した。 F。 ジェミニはまた、その明るさを計算できるように、地球からの距離を決定するのにも役立ちました。 NASA のチャンドラ X 線天文台や米国科学財団の超大型アレイ電波望遠鏡を含む他の天文台からのデータと組み合わせると、これらの結果は爆発が確かに LFBOT であることを裏付けました。

考えられる説明と今後の研究

ある理論では、LFBOT は中間質量の星に飲み込まれた結果生じる可能性があることを示唆しています ブラックホール (100 から 1000 太陽質量の間)。 NASA ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡この高解像度と赤外線感度を利用すれば、最終的にフィンチが近くにある 2 つの銀河のうち 1 つの外側のハローにある球状星団の内部で爆発したことを発見できる可能性があります。 球状星団は、中質量ブラックホールが見つかる可能性が最も高い場所です。

フィンチの異常な位置を説明するために、研究者らは、それが母銀河をはるかに越えて移動し、何十億年も互いに向かって進んでいる2つの中性子星の間の衝突の結果である可能性を検討している。 このような衝突では、標準的な超新星よりも 1,000 倍強力な爆発であるキロノバが発生します。 しかし、中性子星の1つであるマグネターが高度に磁化されていれば、爆発の力が通常の超新星の明るさの100倍にまで大幅に増幅される可能性があるという推測的な理論があります。

「この発見は、答えよりもはるかに多くの疑問を引き起こしました」とクレムス氏は語った。 「考えられるいくつかの説明のうちどれが正しいのかを明らかにするには、さらなる研究が必要です。」

天文過渡現象はいつでもどこでも発生する可能性があり、天文学的には比較的過渡的なものであるため、研究者は空の広範囲を継続的に監視してそれらを検出し、ハッブルなどの他の天文台に追跡を警告できる大規模な調査に依存しています。 ノート。

研究者らは、この現象をよりよく理解するには、より多くのサンプルが必要であると述べています。 ベラ・C・ルービン地球天文台のような、全天を調査するための今後の望遠鏡は、基本的な天体物理学に応じて、さらに多くのものを検出できる可能性があります。

参考文献: 「AT2023fhn (The Sparrow): A fast, Bright Blue Optical Transient at a Large offset from its host galaxy」 by AA Chrimes、PG Jonker、AJ Levan、DL Coppejans、N. Gaspari、BP Gompertz、PJ Groot、DB Malesani 、A. マメリー、E.R. スタンウェイ、K. ヴィエルゼマ、受け入れられました、 王立天文協会の月次通知。
arXiv:2307.01771v2

ハッブル宇宙望遠鏡は、NASA と欧州宇宙機関の国際協力プロジェクトです。 メリーランド州グリーンベルトにある NASA のゴダード宇宙飛行センターがこの望遠鏡を運用しています。 メリーランド州ボルチモアにある宇宙望遠鏡科学研究所 (STScI) は、ハッブルとウェッブの科学運用を行っています。 STScI は、ワシントン DC にある天文学研究大学協会によって NASA のために運営されています。

この研究の国際天文学者チームは、AA Chrimes (オランダ、ラドバウド大学)、PG Jonker (オランダ、ラドバウド大学およびオランダ宇宙研究所)、AJ Levan (オランダ、ラドバウド大学) で構成されています。 ウォリック大学、英国）、D. L. コッペヤンス（英国ウォリック大学）、N. ガスパリ（オランダ、ラドバウド大学）、B. P. ゴンペルツ（バーミンガム大学、英国）、P. J. グルート（オランダ、ラドバウド大学、ケープタウン大学および南アフリカ天文台、南アフリカ）、D. B. Malesani（オランダ、ラドバウド大学、コズミック ドーン センター（DAWN）およびコペンハーゲン大学、デンマーク）、A 。 Mummery (英国、オックスフォード天体物理学)、R. Stanway (英国、ウォリック大学)、K. ウィアーセマ（ハートフォードシャー大学、英国）。