私たちの太陽のような星がすべての燃料を使い果たすと、それらは崩壊して白色矮星になります。 死んだ星が過熱爆発で復活し、X 線の火の玉を形成することがあります。 ドイツのいくつかの研究所の研究グループは、このようなX線放射の爆発を初めて観察することができました。
「それはある程度、良い偶然でした」と、FAU の天文研究所の Ole Koenig は説明します。 「これらの X 線バーストは数時間しか持続せず、予測することはほとんど不可能です。観測機器は、特定の時間にバーストに直接向ける必要があります」と天体物理学者は説明します。
この場合、そのような機器は eROSITA X 線望遠鏡で、現在地球から 1,5 万 km 離れており、2019 年から軟 X 線を監視しています。 7 年 2020 月 8 日、彼は空のその領域で強い X 線放射を記録しましたが、それは 時間前には完全に見えませんでした。 X線望遠鏡が時間後に空の同じ場所を調査したとき、放射線は消えていました. その結果、以前は検出器の中心を完全に照らしていた X 線バーストは、 時間未満しか続かなかったはずです。
このような X 線バーストは、30 年以上前に理論的研究によって予測されていましたが、今まで直接観測されたことはありませんでした。 これらの X 線火球は、最初は太陽と同程度の大きさだった星の表面で発生しますが、その後、核の奥深くで水素とヘリウム燃料のほとんどを消費しました。 これらの恒星の死体は、サイズは地球に似ていますが、太陽と同じ質量を持つ可能性のある白色矮星になるまで崩壊します。
「これらのいわゆる新しい星は常に形成されていますが、ほとんどの X 線が放出される最初の瞬間にそれらを検出することは非常に困難です」とチュービンゲン大学の Viktor Doroshenko 博士は付け加えます。 「難点は、閃光の持続時間が短いことだけでなく、放出されるX線のスペクトルが非常に柔らかいことです。 軟X線はあまりエネルギーが高くなく、星間物質に吸収されやすいため、この範囲では遠くを見ることができず、観測できる天体の数が制限されます。 望遠鏡は通常、吸収がそれほど重要ではないより硬い X 線で動作するように設計されているため、そのようなイベントを見逃す可能性があります。」
これらの燃え尽きた星は主に酸素と炭素で構成されているため、宇宙に浮かぶ地球ほどの大きさの巨大なダイヤモンドと比較できますが、それでも放射線は非常に弱いため、地球から検出することは困難です。
つまり、白色矮星がまだ燃えている星を伴い、白色矮星の巨大な引力が伴星から水素を引き寄せるまでです。 「その後、この水素が集まり、白色矮星の表面にわずか数メートルの厚さの層を形成することができます」と FAU の天体物理学者 Jorn Wilms は説明します。 この層では、巨大な引力が巨大な圧力を生み出し、その圧力が非常に大きいため、星は再び燃え上がります。 連鎖反応の結果、すぐに強力な爆発が起こり、その間に水素層が吹き飛ばされます。 このような爆発による X 線放射が 7 年 2020 月 日に eROSITA 検出器に当たり、露出過度の画像が作成されました。
「モデル計算を使用して、複雑なプロセス中に露出過度の画像をさらに分析して、白色矮星の爆発の舞台裏を見ることができました」と研究者は述べています。
得られた結果によると、白色矮星の質量は太陽の質量とほぼ等しく、比較的大きい。 爆発により、温度が約 327 K (54 C) の火球が生成され、太陽の約 60 倍の温度になります。 これらの新しい星は非常に急速に燃料を使い果たすため、急速に冷却され、X 線の放出は最終的に可視光に変わるまで弱くなり、eROSITA の検出から半日後に地球に到達し、光学望遠鏡で見られました。 これらの新しい星は X 線バーストの後にのみ見えるため、そのようなバーストを予測することは非常に難しく、X 線検出器でそれらを見つけることはほとんど偶然の問題です。
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