前田啓一 理学研究科准教授らの国際研究グループ（アルゼンチン?ラプラタ国立大学天体物理学研究所、国立天文台、東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構ほか）は、アルゼンチンのアマチュア天文家のVíctor Buso氏が観測した超新星が、ショックブレイクアウトと言われる爆発したばかりの段階であったということを、観測データの解析及びシミュレーションから明らかにしました。ショックブレイクアウトは、理論から長年予測されていたものの、継続時間が短いとされる現象のためこれまで観測で捉えられたことはなく、世界中の研究グループにより探されてきました。重い質量の星がどのように超新星爆発として爆発するのかを理解する上で、今回得られた超新星爆発の最初の瞬間の情報は大変重要な一歩です。
本研究成果は、英国の科学雑誌「狈补迟耻谤别」（2018年2月22日号）に掲载されました。
研究者からのコメント
前田准教授
超新星ショックブレイクアウトはもともと1970年代に理论的に提唱された现象であり、その観测的検出が待ち望まれていました。齿线及び紫外线では候补天体が2000年代に报告されていましたが、私たちに最もなじみがあり详细な観测が可能である可视光では确実な例は见つかっていませんでした。今回の発见は、超新星の観测研究と爆発する星の构造の研究を加速させるものです。近年、毎日あるいは一日に数回、夜空の同じ场所を撮像し新天体を探索する大规模な探査観测が急激に発展しており、今后の観测例の増加が期待されています。今回、「撮像」による时间変动が决め手になりましたが、次のステップは「分光」によってその性质をより详细に调べることになります。京都大学が冈山天体物理観测所に建设中の3.8メートル望远镜は2018年度に稼働予定ですが、この研究に最适な望远镜となります。
概要
重い质量の星がどのように超新星爆発として爆発するかを理解することは、天体物理学において重要ですが、爆発以前の星の构造が超新星爆発の性质に与える影响は明らかとなっていません。そのため、超新星爆発が生じる最初の瞬间の情报を得ることは、この问题を解明する上で极めて重要です。理论から、超新星爆発が生じる际には爆発の衝撃波が星の内部へ伝わった后に表面へ到达し、齿线等の电磁放射线と可视光が生じると考えられています。この最初期の様子はショックブレイクアウトと呼ばれており、突如として起きるという予测不可能な性质と短い継続时间のために観测が难しく、近年の大型観测の努力にも関わらずこの现象を捉えられる可能性を持った决定的な観测はありませんでした。
2016年9月に、アルゼンチンのアマチュア天文家であるVíctor Buso氏がちょうこくしつ座にある渦巻銀河NGC613を観測中に、同じ銀河で超新星が発生しました。本研究グループが画像データを詳細に解析したところ、これまで知られていたどの超新星よりも急激な増光を示したことが明らかになりました。これは、まさに超新星が爆発して最初に光り輝く段階（ショックブレイクアウト）が捉えられた決定的な証拠です。本研究グループはさらに理論シミュレーションを行い、この振る舞いが自然に再現されることを示しました。
今回初めて可视光でショックブレイクアウトの决定的な検出がなされ、またその観测データが理论モデルを支持したことにより、ショックブレイクアウトを用いた超新星の研究の基础が筑かれました。
図：超新星SN2016gkgのショックブレイクアウトの様子（Víctor Buso氏の観測）。赤い丸で示すように、超新星SN2016gkg はちょうこくしつ座にあるNGC613の銀河の外れに出現しました。各画像右下は、撮影時刻です。右下のグラフで示すように、超新星は1時間以内のうちに出現して光り輝き、安定的に明るくなっています。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
M. C. Bersten, G. Folatelli, F. García, S. D. Van Dyk, O. G. Benvenuto, M. Orellana, V. Buso, J. L. Sánchez, M. Tanaka, K. Maeda, A. V. Filippenko, W. Zheng, T. G. Brink, S. B. Cenko, T. de Jaeger, S. Kumar, T. J. Moriya, K. Nomoto, D. A. Perley, I. Shivvers & N. Smith (2018). A surge of light at the birth of a supernova. Nature, 554(7693), 497-499.
