前田启一 理学研究科准教授、佐藤寿紀 理化学研究所基礎科学特別研究員（現?立教大学助教）、長瀧重博 同主任研究員、梅田秀之 東京大学准教授、吉田敬 同研究員らの研究グループは、チャンドラ衛星によるX線観測から、超新星残骸「カシオペア座A」は「ニュートリノ加熱」が引き金となって爆発した重力崩壊型超新星の名残であるという観測的証拠を初めて掴みました。
太阳质量の约10倍以上の大质量星は、その一生の最期に「重力崩壊型超新星爆発」と呼ばれる大爆発を起こします。この爆発メカニズムの解明は、宇宙物理学上の超难问といわれ、大规模な理论计算を用いても再现が困难でした。现在では、星が重力崩壊を起こすときに大量に放出されるニュートリノの一部のエネルギーが物质を加热し、超新星爆発を引き起こすというシナリオが最も有力です。このメカニズムに関する最も重要な手がかりは、1987年に起きた超新星1987础からのニュートリノの直接観测で得られました。しかし、このシナリオの本质であるニュートリノ加热を里付ける観测的証拠はありませんでした。
今回、本研究グループは、超新星残骸カシオペア座础内にニュートリノ加热时に立ち上る高エントロピーの上昇流の痕跡を発见し、観测的にこの大质量星の「超新星エンジン」ともいうべき仕组みを明らかにしました。また、私たちの生活に欠かせない金属であるチタンが、超新星爆発时の上昇流内で大量に合成されていることも初めて観测しました。
本研究成果は、2021年4月22日に、国际学术誌「狈补迟耻谤别」に掲载されました。
【顿翱滨】
Toshiki Sato, Keiichi Maeda, Shigehiro Nagataki, Takashi Yoshida, Brian Grefenstette, Brian J. Williams, Hideyuki Umeda, Masaomi Ono, John P. Hughes (2021). High-entropy ejecta plumes in Cassiopeia A from neutrino-driven convection. Nature, 592, 537-540.
産経新聞（4月22日 26面）および日刊工業新聞（4月22日 29面）に掲載されました。
