アサスン-15lh

アサスン-15lh
	Godoy-Riveraら（2017）が発表したデータからプロットされたASASSN-15lhの可視光帯域の光曲線。紫色の線はホスト銀河の明るさを示しています。
	SLSNe (タイプ Ic)、SNSLSN-I
赤経	22時間2分15.45秒
偏角	−61° 39′ 34.64″
距離	1,171メガパーセク; 3.82ギガ光年
赤方偏移	0.2326
ホスト	APMUKS(BJ) B215839.70−615403.9
最大見かけ等級	16.9
その他の指定	SN2015L
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ASASSN-15lh（超新星の名称は SN 2015L）は、全天自動超新星探査（ASAS-SN）によって発見された、超高輝度超新星現象のように見える極めて明るい天文現象である。2015年6月14日に初めて検出され、南の星座インダス座の暗い銀河内に位置し、これまでに観測された中で最も明るい超新星のような天体であった。^[4]ピーク時には、ASASSN-15lhは太陽の5700億倍の明るさで、天の川銀河が放射する光の合計よりも20倍明るかった。^{[4]放射エネルギーは}PS1-10adiを超えた。

ASASSN-15lhの性質については議論がある。最も一般的な説明は、これまで観測された中で最も明るいI型超新星（極超新星）である、または^108M☉の超大質量ブラックホールの周りの潮汐破壊イベント_であるというものである。^{[5]他の仮説には、重力レンズ効果、}ウォルフ・ライエ星内のクォーク新星、または急速なマグネターのスピンダウンなどがある。

発見

超新星の可能性があるこの現象は、2015年6月にチリのセロ・トロロ米州天文台にあるASAS-SNの14cm双眼鏡による観測で初めて確認され、研究チームはこれをASASSN-15lhと命名した。^[6]これは画像上で一時的な光点として現れ、他の望遠鏡による追加観測で確認された。[^6] ASASSN-15lhのスペクトルはチリの2.5メートル・デュポン望遠鏡によって提供された。 ^[6]南アフリカ大型望遠鏡は赤方偏移、ひいては距離と光度を決定するために使用された。 ^[3]スウィフト宇宙望遠鏡も観測に貢献した。^{[3] 7月24日、この現象は}中央天文電報局から正式に超新星SN 2015Lと命名された。^[7]

その後、ASASSN-15lhの他の画像は、2015年5月8日という早い時期に撮影されていたことが判明しました。この時点での視等級は17.4でした。5月8日から、この超新星は明るさを増し、6月5日に16.9等級のピーク輝度に達しました。9月までに明るさは18.2等級まで低下しました。^{[3]極大から約90日後、青色と}紫外線の波長で最大1.75等級の異常な「再増光」が見られました。これは、120日間続いたボロメータ光度のプラトーと一致していました。^[1]

プロパティ

赤方偏移と大きな銀河の核に投影された位置に基づいて、ASASSN-15lhの距離は、大きな明るい銀河内の1,171 Mpcと計算されます。^[3]

ピーク時には、ASASSN-15lhのAB等級システムuバンドにおける絶対等級は-23.5であった。その放射輝度は、これまで最も明るいI型超高輝度超新星iPTF13ajgの2倍である。^{[8]最も明るい時には、天の川}銀河全体の約50倍の明るさであり、^{[9]エネルギー流束は}太陽の5700億倍であった。^[10]^[11]最初の50日間に放射された総エネルギーは、1.1 × 10 ⁴⁵ ジュール。^{[3] ASAS-SNの主任研究者の一人である}オハイオ州立大学のクリストフ・スタネックによると、「もしそれが我々の銀河にあったら、満月よりも明るく輝き、夜はなく、昼間でも簡単に見えるだろう」とのことです。^[12]

ASASSN-15lhのスペクトルは比較的特徴がなく、水素やヘリウムの線はなく、2つの非常に広い吸収帯がありました。イオン化されたマグネシウムの吸収二重線が検出され、赤方偏移0.2326を確認するのに使用されました。 ^[3]

最大光度時のASASSN-15lhの温度は20,000 Kであったが、爆発初期にはもっと高温であった。ピークから50日後までに温度は11,000 Kまで低下し、その後は比較的一定に保たれた。ピーク時のASASSN-15lhの半径は70,000 R _☉を超えていた。^[3] ASSASN-15lhの質量は40 M _☉である[1]。

ホスト銀河

ASASSN-15lhのホスト銀河はAPMUKS(BJ) B215839.70−615403.9で、天の川銀河よりもはるかに大きく明るい。ホスト銀河の視等級は18.5で、星形成率が低く、赤色をしている。超新星が輝くまで、安定した明るさを保っていた。銀河のスペクトルの最も強い部分は、近赤外線の約1μmの波長である。^[3]

提案されたメカニズム

非常に大規模なASASSN-15lh爆発の背後にある正確なメカニズムはまだ不明であり、非常に大量の崩壊したニッケル56の存在からマグネターの増幅効果までさまざまな推測がなされている。比較的静かな銀河におけるその異常な位置は、科学者が同様のイベントを発見し観測するための手がかりとなるかもしれない。^[13]

超高輝度超新星

当初の仮説では、ASASSN-15lhはこれまで観測された中で最も極端な超高輝度超新星（SLSN）であると考えられていましたが、いくつかの点で異常であると認識されました。スペクトルは他のI型SLSNと厳密には一致せず、以前のSLSNは比較的小規模な活動的な星生成銀河で発見されており、大きな銀河の中心領域では発見されていませんでした。^[13]二重ピークの光度曲線はSLSNでは予想されておらず、総エネルギー出力は理論上の限界に近づいています。^[3]

スペクトルに水素とヘリウムの特徴が見られないことは、爆発が水素とヘリウムの両方を欠く天体で発生したことを示唆しており、これは大質量のウォルフ・ライエ星のような非常に剥ぎ取られた星を暗示している。爆発のエネルギーには大質量の星が必要である。

マグネター

異常に明るい超新星のモデルの一つは、高速で回転する中性子星の回転エネルギーが極ジェットに変換され、周囲の物質を加熱するというものである。ASASSN-15lh によって生成されるエネルギーは、このタイプの爆発の理論的限界を超えており、詳細な特性をマグネターモデルで再現することは困難である。^[3]

クォーク新星

ASASSN-15lh の珍しい説明の 1 つは、 WO 型ウォルフ・ライエ星の超新星爆発内のクォーク新星である。クォーク新星は超新星の残骸である中性子星によって生成され、ウォルフ・ライエ星の核崩壊の数日後に発生する。これは観測されたイベントの珍しい特徴の多くを再現できるが、やや推測的であり、広く受け入れられているわけではない。^[14]

潮汐破壊事象 (TDE)

非常に大量のエネルギーを生成する方法として知られているのが、超大質量ブラックホールによる恒星などの物体の潮汐破壊である。ASASSN-15lh は、超大質量ブラックホールが存在する可能性のある大きなパッシブ銀河の核で発生した。ASASSN-15lh のホスト銀河で予想される質量のブラックホールは、通常、目に見えるフレアを発生することなく恒星を飲み込む。予想される質量のブラックホールの周りの TDE から高輝度フレアが発生する条件は異常だが、高速で回転するカーブラックホールは、事象の地平線の外側にある太陽と同程度の質量の恒星を破壊し、高温の降着円盤と明るい過渡現象を発生させることができるかもしれない。また、温度変化、再増光、異常なスペクトル変化も説明できる可能性がある。^[15]しかし、ASASSN-15lh のスペクトルに水素やヘリウムの線が見られないことが、TDE シナリオにとって大きな問題となっている。

重力レンズ

非常に遠い天体が地球に近い非常に質量の大きい天体によって重力レンズ効果を受けると、予想外に明るい可視天体が生成されることがあります。しかし、これは通常、ASASSN-15lh よりもはるかに遠い天体で発生し、レンズ効果を生成するのに適した銀河団の存在を示す観測結果はありません。^[3]

参考文献

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さらに読む

Gilkis, Avishai; Soker, Noam; Papish, Oded (2015 年 11 月 4 日)。「非効率的なジェットフィードバック機構による最も明るい超新星の説明」。The Astrophysical Journal。826 ( 2 ): 178。arXiv : 1511.01471。Bibcode : 2016ApJ...826..178G。doi: 10.3847 / 0004-637X /826/2/ 178。S2CID 119159928 。

外部リンク

史上最も明るい超新星が理論モデルを限界まで押し上げる天文学
「史上最も明るい超新星」は実は巨大なブラックホールの凶暴な星がSpace.comを切り裂いたものだった
太陽のような星を飲み込むカーブラックホールが超高輝度爆発 ASASSN-15lh を説明する科学ニュース速報 | Sci-News.com
超高輝度超新星はこれまでで最も明るいフォーブス

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