天文学者は、星を研究するための新しい方法を持っています。地球を周回する気象衛星を利用することです。
これが、赤色超巨星をたまたま観測した日本の気象衛星からの新しいデータを紹介する新しい論文の結論です。 ベテルギウス 不可解な調光の期間中。 偶然の観測は、赤色超巨星がどのように質量を失い、最終的には爆発するかを理解しようとする天文学者にとっての新しいツールを意味する可能性があります。 超新星。
で2番目に明るい星 オリオン座、ベテルギウス（「bet-orl-gerz」または「beetlejuice」と発音）は、夜空で10番目に明るい星です。 しかし、2019年10月から2020年2月にかけて、通常の明るさの約3分の2に劇的に暗くなりました。 このいわゆる「グレートディミング」イベントは、科学者がタイプIIP超新星と呼ぶものとして爆発しそうだという憶測につながりました。これは、今後10万年以内に確実に行われるでしょう。
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イベントを分析する科学者は、主に地上の光学望遠鏡からのデータを使用しました。 天文学者は主に、ベテルギウスの調光は、その表面の冷却、その周りに形成された新しい塵の帯、またはその両方の結果であると結論付けました。
地上の望遠鏡は、赤外線ビジョンを必要とする宇宙のほこりやガスを通して見ることができません。 それは 地球の大気 赤外線、X線、ガンマ線、および大部分の紫外線を遮断します。 したがって、宇宙ベースの天文台だけが赤外線を見ることができます—そしてそれは次のような気象衛星を含みます ひまわり8号 （新しいタブで開きます）、気象庁の静止気象衛星の1つ。
そして、ひまわり8号の天体物理学のデビューは、ありそうもない場所、Twitterで始まりました。
「月が写っているというツイートを見た」と谷口大輔博士。 東京大学の天文学の学生であり、論文の筆頭著者であるとSpace.comに語った。 「私は [third author] 天文学のための気象衛星の使用についての宇野真輔は、ベテルギウスがひまわり8号の視野にあることを発見し、おそらくベテルギウスの大減光を調査できることに気づきました。」
ひまわり8号は、2015年以来、地球の赤道上22,236マイル（35,786 km）に配置されており、気象や自然災害（ フンガトンガの噴火-フンガハアパイ火山 1月15日）。 衛星は10分ごとに地球を画像化するためにそこにありますが、その画像の端には星が含まれています。
谷口らは、ひまわり8号の生涯を通じて撮影された画像でベテルギウスを見ることができ、2017年1月から2021年6月まで約1。7日ごとに明るさを測定しました。衛星の高度なヒマワリイメージャ（AHI）は、2つの方法でベテルギウスを研究しました。
「光学および近赤外線の波長範囲では、星周塵が星の表面からの光を覆い隠している」と谷口氏は述べ、研究者たちは、地上望遠鏡の使用に限定された天文学者のように、星周の量を推定できたと説明した。ベテルギウスの周りのほこり。
ただし、星周塵は中赤外光しか放射しません。 「このような中赤外光を観測することで、塵そのものを見ることができ、ベテルギウス周辺の塵の量の時系列を直接測定することができます」と谷口氏は語った。 チームは、2019年と2020年の「大きな調光」は、ほぼ同じ割合で2つの要因によって引き起こされたと結論付けました。星の温度が華氏約250度（摂氏140度）下がったことと、星の周りの暖かいガスから塵が凝縮したことです。
重要なことに、この理論は、地上の望遠鏡を使用している天文学者が結論付けたものと広く一致しています。 たとえば、中国科学アカデミーが主導した研究は巨人を引用しました 黒点と気温の変動 その間 結果 チリにあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡から 提案 ベテルギウスは巨大なガスの雲を放出し、それが冷却されて塵に凝縮しました。
科学者たちの新しい発見は、気象衛星が天文学のための宇宙望遠鏡として使用できることを示唆しています。 「これにより、通常の天文機器では取得が難しい中赤外線画像の高ケイデンス時系列を取得することができます」と論文は述べています。 地上の望遠鏡は、近赤外線データを記録できないだけでなく、太陽が星の前を漂うため、数か月間、いくつかの星を見失います。
「これは私がこれまであまり探求したことのない可能性です」と、「最後のスターゲイザー」の著者であり、新しい研究に関与しなかったワシントン大学の赤色超巨星に焦点を当てた天文学者であるエミリー・レベスクはスペースに語った。 com。
「それは確かにセレンディピティに部分的に依存します、しかしこれらのような観察は明るい、近くの赤色超巨星のための素晴らしい資源であると証明するかもしれません」と彼女は言いました。 「特に、今後の機能を補完できるため、 ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡、調光ターゲットの観測に最適です。」
レベスク氏によると、中赤外線で星を観測することは、周囲の塵からの放出を直接観測するための最良の手段です。これは、巨大な星とその進化の多波長画像を作成するのに役立つためです。 結局のところ、質量損失とダスト生成は、星の赤色超巨星の段階で重要な役割を果たします。
「中赤外線も歴史的に観察するのが困難でした」と彼女は言い、NASAは間もなく廃止されると付け加えました。 SOFIA 空中天文台はギャップを埋めましたが、JWSTはまもなく貴重な中赤外線リソースになります。 「この論文で提示されているような創造的な解決策と組み合わせることで、今後数年間、この波長範囲で赤色超巨星のより明確なビューを構築し続けることを願っています。」
著者はすでにひまわり8号のデータを他の恒星プロジェクトに使用し始めています。 「気象衛星を宇宙望遠鏡として使用するという私たちの概念は、天文学、特に時間領域の恒星天体物理学のいくつかの種類のトピックに役立つと思います」と谷口氏は、天体が時間とともにどのように変化するかに焦点を当てた新興分野に言及しました。 。 彼のグループは現在、ひまわり8号のデータを使用して、古い星の赤外線の明るさが時間の経過とともにどのように変化するかをカタログ化し、つかの間の赤外線信号を検索しています。
約 548光年離れて （新しいタブで開きます）、ベテルギウスは太陽系に最も近い赤色超巨星です。 太陽の質量の約15〜20倍、約900倍の大きさです。 巨人が私たちの太陽系の中心にいた場合、水星、金星、地球、火星、小惑星帯はすべてベテルギウスの中にあります。
そして、ベテルギウスが超新星になるときはいつでも、それは数ヶ月の間満月のように明るく輝く可能性があります。 最終結果は、爆発によって作成された輝く物質の美しい泡の中心にある中性子星になります。 しかし、科学者たちは、赤色超巨星が爆発する数週間前にどのように振る舞うかをまだ正確に知りません。
研究はで説明されています 紙 （新しいタブで開きます） 月曜日（5月30日）にNatureAstronomy誌に掲載されました。
ジェイミー・カーターは「初心者のための星空観察プログラム （新しいタブで開きます）“（Springer、2015）そして彼は編集します WhenIsTheNextEclipse.com。 Twitterで彼をフォローしてください @jamieacarter。 Twitterでフォローします @Spacedotcom または フェイスブック。