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超新星爆発ショックブレイクアウト現象は肉眼で観測出来る?

大質量の恒星が一生を終える時に発生する現象の超新星爆発。

この超新星爆発は宇宙のあちこちで起きており、宇宙で言えば日常的な現象で、人類の観測でもいくつ発見されています。

しかし、超新星爆発を起こす瞬間である衝撃波が起こる「ショックブレイクアウト」はほんの数時間程度。

広大な宇宙空間で、このような短い時間の天体現象を観測することは極めて困難なのですが、近年になって初めてその現象を捉えることに成功しています。

宇宙で一瞬の出来事~ショックブレイクアウト

広大過ぎる宇宙では、人間の人生(寿命)などほんの一瞬に過ぎず、人類の歴史すら僅かな時間でしかありません。

そんな宇宙の時間の流れの中で、超新星爆発の初期現象である「ショックブレイクアウト」が起こる時間は数時間ほど。

この「ショックブレイクアウト」が起こる瞬間に、人類が遭遇(観測)出来るのは1憶分の1程の確率だと言われています。

でも、そもそも「ショックブレイクアウト」とはどんな現象なのか?

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超新星爆発の初期現象~ショックブレイクアウト

宇宙で自ら光を放つ天体は恒星。
我々の頭上に輝く太陽も恒星の一つです。

恒星が輝くメカニズムは、強烈な重力で引き起こされ”燃える”・核融合反応。
核融合も燃料が無くては”燃える”事が出来ません。

つまり、恒星はいづれ燃料が尽きてしまい核融合反応の止まってしまいます。

太陽またいづれは燃料を使い果たしてしまいますが、それは数十億年も先の事。

そんな核融合反応で燃える恒星も大小様々で、今回テーマとなっている超新星爆発を起こす恒星は、太陽の8倍以上の質量を持つ恒星だと言われています。

大質量を持つ恒星の燃料が尽きると、自らの重力に耐えられなくなり、一気に星の中心部に向けて収縮する重力崩壊を起こします。

この重力崩壊の衝撃波で大爆発が起こり、凄まじい光を放ちます。


「画像参照:NASA」

「ショックブレイクアウト」とは、このときの爆発(輝き)の事で、ショックブレイクアウトにより放たれるエネルギーは、太陽の数千倍から数万倍以上にもなると考えられています。

【参考動画「ショックブレイクアウトの想像アニメーション」】

「動画参照:YouTube (プライバシー ポリシー)

予測不可能なショックブレイクアウトを捉えた瞬間

いつどこで起こるかわからないショックブレイクアウト。

ましてや、その観測範囲が宇宙全体に及ぶと奇跡でもない限り、この現象を観測する事は不可能に近いと言われています。

そんな奇跡を起きたのは2016年9月。
アルゼンチンのアマチュア天文家が偶然捉えています。

このアマチュア天文家は、たまたま自宅の観測施設で新しいCCDカメラの試し撮りを行っていたときに、ショックブレイクアウトが偶然写り込んでいて奇跡の瞬間を捉える事に成功しています。


「画像参照:Bersten et al.」

上図は、地球から約6,500万光年離れた”ちょうこくしつ座”にある渦巻銀河「NGC613」。

このNGC613銀河を撮影していたところ、銀河中心の南側に突如出現した小さな天体(図内の赤丸)。

この出現した天体を詳しく観測すると、太陽質量の約20倍もある恒星が起こした超新星爆発をのショックブレイクアウトであったことが判明。

なお、このショックブレイクアウトを起こした天体は、その後「SN2016gkg」と呼ばれる事になります。

先人が肉眼で目撃したショックブレイクアウト

超新星「SN2016gkg」は現代において遥か遠くに偶然見つかったショックブレイクアウトでしたが、
実は約1,000年前に肉眼でショックブレイクアウトが観測された例があります。

それは、現在は”カニ星雲”と呼ばれているガズ状天体。

カニ星雲の正体は、地球から約7,000光年離れている超新星爆発によって出来た残骸です。


「画像参照:超新星爆発の残骸・カニ星雲(Wikipediaより)」

このカニ星雲になった超新星爆発のショックブレイクアウトは西暦1054年の事。

中国の歴史書には”客星”として記されており、1054年7月4日に突然出現し、1056年4月5日に肉眼で見えなくなったとあります。

このとき発生したショックブレイクアウトは金星ほどの明るさまで輝き、約1カ月間は日中でも観測出来たと記録されています。

なお超新星の残骸”カニ星雲”は、現在も毎秒1,100キロもの速さで広がり続けています。

人類史上初の明るさで輝くショックブレイクアウトを見れる可能性

約1,000年前に目撃された超新星爆発のショックブレイクアウト。

このときの明るさは金星ほどでしたが、今後もっと明るく、満月以上の明るさで輝くショックブレイクアウトが見れるかも知れません。

それは、このサイトでも何度も紹介しているオリオン座の一等星・ベテルギウスの事。

ベテルギウスは、今まさに恒星としての最期を迎えようとしていて、いつ超新星爆発が起きてもおかしくない状態にあると言われています。

太陽の20倍ほどの質量を持つベテルギウスは、現在膨張を続け大きさにして太陽の900倍を超える赤色超巨星になっています。


「画像参照:ベテルギウスの大きさ比較(左)と赤色超巨星となった現在の姿(右)(NASA Space Placeより)」

地球からベテルギウスまでの距離は約640光年。
千年前に起きた”カニ星雲”の7,000光年とは比べモノにならないくらい近い距離にあります。

もし、この距離で超新星爆発が起きた場合、ショックブレイクアウトは人類がこれまで経験したことのない現象となる事は間違いありません。

その明るさは満月以上、または太陽が2つ出現するほどの明るさまで輝くと予測する専門家もいます。

そんな爆発間近のベテルギウス。
明日にでも超新星になってもおかしくない状態だと言われていますが、今のところその兆候は見られていません。

しかしながら、「明日にでも」と言っても、我々が生きているうちにベテルギウスの超新星が見れるとは限りません。

宇宙での時間の流れは人の時間とは異なるモノ。
もしかしたら、それは百年先、いや千年先、1万年先に起こる事かも知れません。

最後までお読みいただき、ありがとうございます。

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