こぎつね座CK。これまでごく普通の新星爆発の残骸と考えられていた。(Photograph by ESO/T. Kamiński)
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 17世紀にヨーロッパ各地の空で観測された激しい爆発は、どうやら「新星」ではなく、めったに見られない星の衝突だったとする研究成果が23日、学術誌『nature』に発表された。

 天文学者たちは長い間、この天体を新星と考えていた。新星とは恒星の表面に起こる爆発のこと。恒星が一生を終える際の超新星爆発に比べると規模は小さい。
 ところが発表された論文によると、17世紀の爆発の残骸である「こぎつね座CK」を詳細に調べたところ、二つの星が激しく衝突する際に起こる「レッド・トランジェント(高輝度赤色新星)」と呼ばれる現象であることがわかった。

 レッド・トランジェントは比較的珍しいタイプの星の衝突とされる。今回の論文を執筆したヨーロッパ南天天文台のトマシュ・カミンスキー氏によると、衝突の際に生じた元素から、このときの衝撃がきわめて激しいもので、星同士が互いに正面から衝突した可能性もあるという。

はくちょう座に出現した謎の星

 1670年、新しい星が空に現れた。はくちょう座の頭付近でこの星が初めて観測されたのは6月。夏の間はずっと見えていたが、秋になって消えていった。

 1671年3月、この星は再び姿を現し、その年の夏にはかつてないほど明るく輝いた。月面図を作成したヘヴェリウスやジョバンニ・カッシーニ(土星探査機カッシーニの名前の由来となった人物)といった当時の天文学者らは、この星が同年10月に消えるまで観測を続けた。1672年にもう一度だけかすかに輝いたものの、その後は二度と現れなかった。

ポーランドの天文学者ヘヴェリウスは、1670年にはくちょう座の頭付近に現れた新星を観測した。図はヘヴェリウスが作成し、英王立協会を通じて公表された。(PHOTOGRAPH BY ROYAL SOCIETY)
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 それから300年以上が経っても、爆発の詳細は謎に包まれたままだった。こぎつね座CKはこの間ずっと、記録に残る最古の新星と考えられてきた。

 1980年代になって、アメリカ自然史博物館のマイケル・シャラ氏らが一帯を詳しく観察し、ダンベルのような形をした暗い星雲を発見した。

 そして2014年、カミンスキー氏らが3台の望遠鏡を使ってこぎつね座CKの観測を行った。数カ月後、彼らの手元に集められたデータは不可解なものだった。「こぎつね座CKは間違いなく特別な天体だという確信がありました」とカミンスキー氏は言う。

 南米チリのアタカマ砂漠にあるAPEX望遠鏡による観測結果は、こぎつね座CKの残骸に存在する化学物質に奇妙な点があることを示していた。とくに目を引いたのは驚くほど大量の重窒素(窒素の同位体)。また通常は新星の残骸には見られない荷電された分子も存在し、それはこの場所が「分子にとって厳しい」環境であることを意味していた。

 こうして研究チームは、謎の天体が新星ではなかったと確信した。集まった手がかりから考えられる結論は、これがレッド・トランジェントと呼ばれる、めったに観測されない星の衝突であるということだった。

最近の衝突とも異なる

 二つの星が衝突して起こるレッド・トランジェントの明るさは、新星と超新星の中間くらいだ。カミンスキー氏によると、こぎつね座CKの残骸のそばで確認された荷電分子の中には、最近見つかったほかのレッド・トランジェントの残骸とは一致しないものもあるという。

 原因は、爆発の残骸が古いことにあるのかもしれない。ほかのレッド・トランジェントが発生したのはここ数十年の間だが、こぎつね座CKが現在の状態になるまでには300年もかかっているのだ。

 レッド・トランジェントは近年、銀河系でも観測されている。2002年に出現したいっかくじゅう座V838や、さそり座V1309などがその例だ。カミンスキー氏らは今回、さそり座V1309を参照しながら、こぎつね座CKに含まれる分子の種類を解析した。

2002年、銀河系にいっかくじゅう座V838が出現した。これは1670年に起こった星の衝突と同じ、レッド・トランジェントと呼ばれる現象だ。(PHOTOGRAPH BY NASA, ESA AND H.E. BOND)
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文=Nadia Drake/訳=北村京子