驚異的な超新星1987Aをまったく新しい視点で観察

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、レーガン政権時代に爆発した星の新しい画像を撮影した。宇宙望遠鏡のNIRCam（近赤外線カメラ）は、2022年9月に世界的に有名な超新星、スーパーノヴァ1987A（SN 1987A）の画像撮影に貢献した。この驚くべき新しい画像は8月31日に公式に公開された。

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超新星 1987A は地球から約 168,000 光年離れており、天の川銀河の衛星矮小銀河である大マゼラン雲に位置しています。この超新星は、サンダラック 69 202 と呼ばれる青色超巨星の残骸です。1987 年 2 月に爆発が観測されるまでは、太陽の約 20 倍の質量を持つと考えられていました。また、ケプラーの超新星が天の川銀河を照らした 1604 年以来、最も地球に接近して観測された超新星でもあります。超新星 1987A は、ガンマ線から電波までの波長で 40 年近く観測されてきました。

最新の画像には、鍵穴に似た内部噴出物の中心構造が写っている。中心部には超新星爆発で噴出したガスと塵が密集している。NASAによると、塵は非常に密度が高いため、ウェッブが検出できる近赤外線でさえも透過できず、鍵穴に暗い「穴」を形成しているという。

内側のキーホールを取り囲むのは明るい赤道リングで、超新星の「腰」の周囲に帯状に広がり、砂時計型の外側のリングの 2 つのかすかな腕を結びます。赤道リングは、超新星が爆発する何万年も前に放出された物質から形成されます。リング内の明るいホットスポットは、超新星の衝撃波が当たったときに現れ、現在はリングの外側に存在し、周囲を拡散放射が取り囲んでいます。これらは、超新星の衝撃がさらに外側の物質に当たった場所です。

ハッブル宇宙望遠鏡、スピッツァー宇宙望遠鏡、チャンドラX線天文衛星も超新星1987Aを観測したが、JWSTの感度と空間分解能により、この超新星残骸に新たな特徴、小さな三日月のような構造が見つかった。三日月は超新星爆発で噴出したガスの外層の一部だと考えられている。非常に明るく、周縁部の増光と呼ばれる光学現象の兆候かもしれない。これは膨張する物質を3次元で観測できることによる。「視野角により、これら2つの三日月には実際よりも多くの物質があるように見える」とNASAはプレスリリースに記している。

JWST 以前には、現在は引退したスピッツァー望遠鏡が、その 16 年間の寿命を通じてこの超新星を赤外線で観測し、超新星 1987A の放射が時間の経過とともにどのように変化したかに関する重要なデータを天文学者に提供していました。しかし、スピッツァーは JWST と同じレベルの鮮明さと詳細さで超新星を観測できませんでした。

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この超新星には、まだ謎がいくつか残っており、特に、超新星爆発の後に形成されたはずの中性子星に関する未解決の疑問がいくつかある。NASA のチャンドラおよび NuSTAR X 線観測衛星によって検出された X 線放射という形で、中性子星の存在を示す間接的な証拠がある。さらに、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計による観測結果から、中性子星が残骸の中心にある塵の塊の 1 つに隠れている可能性があることが示唆されている。

JWST は、天文学者に長期にわたる新しい高精度の赤外線データを取得する能力を与える NIRSpec (近赤外線分光器) と MIRI (中赤外線装置) の機器を使用して、長期にわたって超新星の観測を継続します。