SN 1572

SN 1572（ティコの星、ティコの新星、ティコの超新星とも呼ばれる）、またはBカシオペヤ（B Cas）は、カシオペヤ座に現れたIa型超新星で、歴史記録に残る肉眼で見える8つの超新星のうちの1つである。1572年11月初旬に出現し、多くの人々によって独立して発見された。

その超新星残骸は光学的にも観測されているが、最初に検出されたのは電波波長帯である。電波源の名称である3C 10として知られていることが多いが、近年ではティコの超新星残骸と呼ばれることが増えている。

1572年の天の川超新星の出現は、天文学史における最も重要な観測イベントの一つに数えられる。この「新星」の出現は、古代の天体モデルを改訂し、より精度の高い天体位置測定星表を作成する必要性、ひいてはより精密な天体観測機器の必要性を認識することから始まった天文学の革命を加速させた。また、星の世界は不変であるというアリストテレスの教義にも異議を唱えた。^{[ 2 ]}

1572年の超新星は、ティコ・ブラーエの膨大な著作『De nova et nullius aevi memoria prius visa stella』（「星について、新しい星、これまで誰の人生や記憶にも見たことのない星について」、1573年に出版、 1602年と1610年にヨハネス・ケプラーの監修による再版）にちなんで、「ティコの超新星」と呼ばれることが多い。この著作には、ブラーエ自身の観測と、他の多くの観測者による目撃情報の分析の両方が含まれている。ブラーエの観測とスペインの科学者ヘロニモ・ムニョスの観測^{[ 3 ]}との比較により、その天体は月よりも遠いことが明らかになった^{[ 4 ]}。このことから、ブラーエは1577年の大彗星も天体として扱うようになった。^{[ 2 ]}超新星を目撃した他のヨーロッパ人には、ヴォルフガング・シューラー、クリストファー・クラヴィウス、トーマス・ディッグス、ジョン・ディー、フランチェスコ・マウロリコ、タデアシュ・ハジェク、バルトロメウス・ライザッハーなどがいる。^{[ 5 ]}

イングランドでは、エリザベス女王が数学者で占星術師のトーマス・アレンを招き、「白鳥座またはカシオペヤ座に現れた新しい星について助言を求め、非常に博識な判断を下した」と、 1世紀後に古物研究家のジョン・オーブリーが覚書に記している。^{[ 6 ]}

明王朝の中国では、この星は張巨正と若い万暦帝の間で問題となった。宇宙論の伝統に従って、新しい星は不吉な前兆と解釈されたため、皇帝は自分の行いをよく考えるように警告された。^{[ 7 ]}

より信頼できる同時代の報告によると、この新星は1572年11月2日直後に出現し、11月11日にはすでに木星よりも明るくなっていた。1572年11月16日頃には、等級約-4.0で最大光度に達し、一部の記述では、金星が最も明るかった時の金星と同等の明るさであったとされている。 ^{[ 8 ]}一方、ブラーエはこの超新星を「金星よりも明るい」と表現した。^{[ 2 ]}この超新星は1574年初頭まで肉眼で見え、徐々に暗くなって見えなくなった。^{[ 8 ]}

この超新星は、スペクトルに基づいてI型とII型の超新星が初めて定義された直後、その歴史的な光度曲線に基づいてI型に分類されました。 ^{[ 9 ]}残骸のX線スペクトルは、それがほぼ確実にIa型であることを示していましたが、Ia型クラス内での詳細な分類については、2008年に光エコーでピーク光度時の光のスペクトルが測定されるまで議論が続きました。これにより、それが通常のIa型であることが最終的に確認されました。^{[ 1 ]}

通常の光度を持つIa型超新星として分類することで、SN 1572までの距離を正確に測定できる。ピーク時の絶対等級はBバンドの減光率から計算でき、−19.0 ± 0.3。ピーク時の見かけの等級の推定値と既知の消光を考慮すると、1.86 ± 0.2等級、距離は3.8 +1.5 −0.9 kpc. ^{[ 1 ]}

超新星残骸までの距離は 2 ～ 5 kpc (約 6,500 ～ 16,300光年) と推定されているが、最近の研究では 2.5 ～ 3 kpc (約 8,000 ～ 9,800 光年) というより狭い範囲が示唆されている。^{[ 10 ]}ティコの超新星残骸はほぼ球形をしており、約 8 分角の角直径に広がっている。その物理的な大きさは、数パーセク程度の半径に相当する。前方衝撃波の平均速度は 4,000 ～ 5,000  km/s であり、局所的な星間雲に遭遇すると速度が低下する。^{[ 11 ]}古い情報源によると、ガス殻の見かけの直径は 3.7 分角に達している。^{[ 12 ]}

Optical detection

The supernova remnant of B Cas was discovered in the 1960s by scientists with a Palomar Mountain telescope as a very faint nebula. It was later photographed by a telescope on the international ROSAT spacecraft. The supernova has been confirmed as Type Ia,^[1] in which a white dwarf star has accreted matter from a companion until it approaches the Chandrasekhar limit and explodes. This type of supernova does not typically create the spectacular nebula more typical of Type II supernovas, such as SN 1054 which created the Crab Nebula. A shell of gas is still expanding from its center at about 9,000 km/s. A recent study indicates a rate of expansion below 5,000 km/s.^[19]

2004 年 10 月、ネイチャー誌に掲載された論文で、太陽に似たタイプのG2 星が発見され、ティコ G と名付けられたことが報告された。 ^{[ 20 ]}これは、最終的に超新星爆発を引き起こした白色矮星に質量を提供した伴星であると考えられている。2005 年 3 月に発表されたその後の研究では、この星に関する詳細が明らかになった。ティコ G は爆発前はおそらく主系列星か準巨星であったが、超新星爆発によって質量の一部が剥ぎ取られ、外層が衝撃加熱された。^{[ 21 ]}

ティコ G の現在の速度は、白色矮星の伴星であったことを示す最も強力な証拠と言えるでしょう。ティコ G は秒速 136  km で移動しており、これはその恒星近傍の他の星の平均速度の 4 倍以上です。この発見は近年異議を唱えられています。この星は中心から比較的遠く離れており、伴星に期待されるような自転を示していません。^{[ 21 ]}

Gaia DR2では、この星は次のように計算されました。6,400 +2,000 −1,200光年離れており、SN 1572 の可能な距離範囲の下限に位置しているため、計算された速度は 136  km/s からわずか 56  km/s に低下しました。

ジェイムズ・ジョイスの『ユリシーズ』の第9話で、スティーブン・デダラスは超新星の出現を若き日のウィリアム・シェイクスピアと結びつけ、1998年11月の『スカイ＆テレスコープ』誌では、サウスウエスト・テキサス州立大学の3人の研究者、物理学部のドン・オルソンとラッセル・ドッシャー、および英文学部のマリリン・オルソンが、この超新星はシェイクスピアの『ハムレット』、具体的には第1幕第1場でベルナルドによって描写されていると主張した。^{[ 22 ]}

超新星はエドガー・アラン・ポーの詩「アル・アラーフ」の着想源となった。^{[ 23 ]}

アーサー・C・クラークの1955年の短編小説「星」の主人公は、何気なく超新星について言及している。また、フレデリック・ポールのパロディ科学記事「火星の星空観察者たち」（ 1962年にギャラクシー・サイエンス・フィクション誌に初掲載）においても、超新星は重要な要素となっている。

• 超新星残骸のリスト

ウィキメディア・コモンズにあるSN 1572関連のメディア

• NASAの今日の天体写真：ティコ・ブラーエの超新星残骸（2009年3月17日）
• solstation.com：ティコの星
• ティコ・ブラーエの1572年の超新星の伴星の探索
• cnn.com：宇宙の歴史における重要な日々