キロノバは宇宙で最も大きく最悪の恒星爆発の一部である

巨大な星が燃料を使い果たして死ぬとき、その星は栄光の輝きを放ち、超新星として爆発することがあります。

しかし、大きなブームは超新星だけではありません。 「キロノバ」と入力します。新星（白色矮星が噴火したとき）の1,000倍明るいのですが 。キロノバは、2 つの恒星の死体の衝突によって引き起こされます。これらの現象は宇宙で最も強力な電磁爆発を引き起こし、宇宙に金の雨を降らせる原因となります。

ステラハスク

中性子星は問題の星の死骸です。超新星によって生成されるこれらの非常に高密度の殻は、大質量星が寿命を終えた後に残されます。それらは主に中性子で構成されており、幅は約十数マイルです。しかし、比較的小さなサイズに騙されないでください。彼らは星全体の質量（太陽よりも重い）をその小さな体積に詰め込み、強力な磁場を持っています。これは、中性子星が既知の宇宙の中で最も極端な天体の一つであることを意味します。 A の重さはなんと 10 億トン (9 億 700 万トン) です。

中性子星の物質は通常の物質とは異なります。これらの重力に支配された物体は、それらを構成するすべてのものを「退化」状態に押しつぶします。つまり、圧力が非常に極端であるため、質量が崩壊してブラックホールが形成されるのを防ぐのは量子力学だけです。

したがって、2 つの中性子星が衝突した場合、それは明らかに信じられないほど暴力的で破壊的な出来事となるでしょう。 8月17日、科学者らは、米国のレーザー干渉計重力波観測所（Advanced LIGO）とイタリアの乙女座重力波観測所の厚意により、このような衝突の余波を観察した。これらの高度な重力波観測施設は、1 億 3,000 万光年離れた NGC 4993 と呼ばれる銀河から発せられる非常に奇妙な弱い信号を検出しました。

マルチメッセンジャー天文学

その瞬間まで、重力波検出器は数十億光年離れたブラックホールの合体しか認識していなかったので、比較的近い距離で弱い信号を測定したことは驚きでした。証拠となる重力波「チャープ」（2 つの巨大な物体が互いに回転し、最終的には衝突して合体するときに周波数が急激に増加する）を分析した後、科学者たちは、GW170817 と呼ばれるその信号がブラック ホールの合体ではなく、ブラック ホールの合体であることに気づきました。実際には 2 つの中性子星の合体です。質量がわずか 1.1 太陽と 1.6 太陽であるこれらの星は、重力のダンスに閉じ込められ、互いに螺旋を描きながら衝突しました。

この検出が行われたとき、NASA のフェルミ ガンマ線天文台とヨーロッパの INTEGRAL 宇宙望遠鏡も、ショート ガンマ線バースト (GRB) として知られる、NGC 4993 から爆発するガンマ線放射の強力なフラッシュを記録しました。

科学者たちは、短い GRB は中性子星の衝突によって生成されると理論づけていますが、これを確認するには重力波検出器の助けが必要です。科学者たちが単一の宇宙事象から重力波と電磁波の両方を測定したのはこれが初めてで、GRBと中性子星の合体を結びつけ、「」として知られる宇宙を研究するまったく新しい方法が開かれた。

キロノバ！

重力波は、GRB と中性子星の衝突を結び付けるのに役立ちましたが、GRB は何が誕生したのでしょうか?

GW170817を生成した中性子星の合体は間違いなく激しいものであった。 2 つの質量が互いの周りを急速に回転して接触すると、大量の超高温の中性子星の物質が宇宙に吹き飛ばされました。これが起こると、キロノバの花火が打ち上げられる準備が整いました。

中性子星は主に中性子で構成されており、中性子は（陽子とともに）原子核の重要な構成要素であるため、中性子星の衝突直後、突然大量の亜原子構成要素が飛び交うようになりました。条件が非常に極端だったので、この環境は放射性中性子星の物質の塊が互いにくっつき、新しい元素を生み出すのに適した環境でした。急速中性子捕捉 (「r プロセス」) と呼ばれるプロセスを通じて、中性子は、放射性崩壊する前に、新たに鋳造された元素に付着します。新しい元素の生成により驚異的な量のエネルギーが生成され、強力なガンマ線放射が噴出し、天文学者が1億3000万光年離れたところから見たGRBが生成されました。

ハッブル宇宙望遠鏡、ジェミニ天文台、ESO超大型望遠鏡による追跡調査により、rプロセスが起こったことを示す分光学的証拠が明らかになった。そして、これは特別です。キロノバ爆発の残骸では、金、プラチナ、鉛、ウラン、銀などの重元素が大量に合成されました。

科学者たちは長い間、私たちの宇宙で鉄より重い元素がどのようにして作られるのか疑問に思っていました（鉄より軽い元素は星の中心での恒星の元素合成によって作られます）。しかし今、これらの大変動を伴うキロノバは、最も重い元素が存在する宇宙の鋳造所でもあるという観測証拠が得られました。最も貴重 — 要素はシードされます。

編集者注：この記事は、キロノバの明るさを誤って記載していた編集者による不正確さを修正するために、10月20日に修正されました。実際、超新星が最も明るく、次にキロノバと新星が続きます。