NASA のチャンドラ X 線天文台を使用して、科学者たちは、これまでに観察したものとは異なる動作をする新しいクラスの天体を発見しました。天文学者らは、他の銀河で新たに発見されたこれらの天体が、天体物理学における長年の疑問の 1 つではなく 2 つを解決するのに役立つ可能性があると示唆しています。

これらの謎の物体は、異常に低エネルギーの X 線を放出しますが、強力なレベルの紫外線を放出します。この発見は水曜日にNature Astronomyに掲載された論文に掲載されている。

この研究を主導したアラバマ大学のムスタファ・ムヒブラ氏は、「このような動作をするオブジェクトのグループはこれまでに見つかったことがありません」と述べた。 「もちろん、次のステップは、これらが何であるかを解明することでした。」

研究者らは、チャンドラアーカイブで公開されているデータを使用して、調査した6つの異なる銀河で、これらの「超軟X線源」（低エネルギーX線を放出することからそう呼ばれる）を合計84個発見した。銀河のうち 2 つは渦巻き銀河、M31 (アンドロメダ銀河) と M101 (風車銀河) で、他の 4 つは楕円銀河です。彼らは、星形成が活発な領域と古い星が存在する領域の両方で超軟X線源を発見した。

研究チームは、最も低いX線エネルギーで撮影されたチャンドラ画像に現れ、より高いエネルギーの画像では消失した物体を見つけることによって発生源を検出した。これは、これらの物体が高エネルギーの X 線よりも多くの低エネルギーの X 線を放出することを意味します。低エネルギーの X 線は電磁スペクトルの高エネルギーの紫外線に隣接しているため、研究者らは、これらの線源が大量の高エネルギーの紫外線を発生していると判断しました。

どのような種類の物体がこれらの低エネルギー X 線や強力な紫外線の原因となっているのかは明らかではありません。研究チームは、それはおそらくブラックホール、中性子星、または白色矮星が伴星から物質を引き出しているのではないかと考えている。伴星から放出された物質は加熱されて X 線を生成し、その後白色矮星や中性子星、あるいはブラック ホールに落ちます。これらの連星系は以前にも観察されたことがありますが、これほど明るい紫外線や低エネルギーの X 線では観察されていませんでした。

この発見は、これまで検出されていなかった高エネルギーの紫外線放射を伴う連星系が多数存在する可能性があることを示唆している。

「これらの秘密のX線源は、実際には銀河の中で最もエネルギーの高い天体の一つであり、2つの宇宙の謎を一度に解決する可能性がある」とムヒブラ氏は語った。

科学者らは、伴星から物質を抽出する一部の白色矮星系が、最終的にIa型として知られる超新星として爆発する可能性があり、これが宇宙の膨張を測る鍵となると考えている。これらの超新星は、この膨張が加速していることを発見する上で重要な役割を果たしました。天文学者たちは長年にわたり、Ia型超新星に突入する星を探してきたが、これまでのところ成功していない。

共著者で同じくアラバマ大学のジミー・アーウィン氏は、「このようなIa型超新星爆発を発生前に検出する方法を見つけることができれば、それは非常に重要になるだろう」と述べた。 「現在、私たちは爆発後の研究を行っていますが、天文学者たちは実際に何が発火したのかを理解するのに苦労しています。」

これらの極軟 X 線源が説明できるもう 1 つの謎は、一部の銀河の星の間で電子がガスから分離される理由です。この電子の除去は、星の形成速度に影響を与え、銀河のライフサイクルに影響を与える可能性があるため、調査することが重要です。熱くて重い星が役割を果たしていますが、この脱落の原因が完全には説明されていません。超軟X線源からの強力なレベルの紫外線が重要な役割を果たす可能性があります。

なぜこれらの超軟X線源が今まで発見されなかったのでしょうか? X線望遠鏡で検出するのが非常に難しい低エネルギーのX線出力に加えて、高エネルギーの紫外線放射は、星の間の空間を満たすヘリウムと水素のガスに容易に吸収され、観察に対してほぼ透過できない障壁を作り出します。

「チャンドラのアーカイブを精査することで、これまで望遠鏡の盲点だったものを取り除くことができました」と共著者である天体物理学センターのロザンヌ・ディ・ステファノ氏は述べた。ハーバード大学とスミソニアン大学。 「そうして私たちは、驚くべき性質を持つ新種の宇宙物体と思われるものを発見したのです。」

アラバマ州ハンツビルにある NASA のマーシャル宇宙飛行センターがチャンドラ プログラムを管理しています。スミソニアン天体物理天文台のチャンドラ X 線センターは、マサチューセッツ州ケンブリッジからの科学業務と、マサチューセッツ州バーリントンからの飛行業務を管理しています。