ASASSN-21jsの継続中の食。

ASASSN-21jsは、2021年6月に最初に明るさが低下しているのに気づかれた星だ。この明るさの低下は、超新星を探す自動調査によって検出されたんだ。この星は、近くを通る物質のリングによる継続的な食を受けて、数年にわたってフェードアウトしている。これらの物質のリングは、核融合を維持するには大きすぎない茶色の矮星のような小さな物体の周りを軌道していると考えられている。

#食とその持続時間

この研究の主な目標は、この食がどれくらい続くのか、いつ終わるのかを理解することなんだ。研究者たちは、見えない伴星の周りのリングシステムのモデルを作成したよ。これはリングが星の前を通るときに、ASASSN-21jsからの光がどう変わるかを計算することを含んでいる。一番合っているモデルは、リングシステムは観察者の視線に対して傾いている2つのリングで構成されていることを示唆している。このリングシステムの外側の端は星からかなり離れていて、大きな長半径を持っている。

リング内の物質の観測された速度は、オールトの雲のような、太陽系を取り巻く氷の天体が集まっている遠い地域の大きな軌道の一部であることを示唆している。研究者たちは、この食は2027年5月1日頃まで続くと予測しているんだ。

#リングシステムの重要性

星や他の天体の周りのリングの研究は、天文学者がこれらの構造を形成するプロセスを学ぶのに役立つ。リングや円盤は、惑星やブラックホールなど、さまざまな天体の周りで観察されている。これらはしばしば内部の動力学についての情報を含んでいて、月や他の小さな天体の存在を示唆している。

新しい調査によって、過去にはあまり検出されなかった長期的な食を見つけることができるようになった。これまでの数年間で、他のいくつかの長期的な食が発見されていて、これが以前考えられていたよりも一般的かもしれないことを示している。集められたデータは、科学者たちがリングそのものだけでなく、それを持つ天体の歴史や環境を理解するのにも役立つ。

#ASASSN-21jsの最初の観測

ASASSN-21jsの明るさの低下は、この星の明るさがかなり減少したときに最初に気づかれ、最も深い明るさの低下はおよそ20パーセントだった。この出来事は、この星がなぜフェードアウトしているのかを調べる一連の研究を引き起こした。初期の観測では、明るさの低下が星自体によって引き起こされたものではないことが判明した。光は、外部の物体が前を通過している兆候を示し、リングシステムの仮説が出されたんだ。

ASASSN-21jsをさらに理解するために、研究者たちはこの星の歴史的データを見た。食が始まる前に明るさに大きな変化がなかったことがわかり、明るさの低下は、斑点や回転などの通常の星の活動によるものではないことを示唆している。明るさの変化を示す光曲線は、食の構造についての詳細を明らかにした。深い食が始まる前に浅い明るさの低下が観察され、光曲線には2つの異なるフェーズが存在することを示している。

#リングシステムのモデル

光曲線の特徴を考慮して、研究者たちは惑星や食分星が明るさの低下の原因であるという考えを排除した。その代わりに、リングシステムによって食が起こっているというモデルを提案したんだ。このモデルは、観察された他のシステムからインスパイアを受けていて、リングが似たような明るさの低下パターンを引き起こすことがあることが示されている。

ASASSN-21jsの観測された光曲線を正確に反映するモデルを作成するために、コンピュータシミュレーションが使用された。リングの形状と傾きを考慮して、星の前をリングが通過する様子を描写するシステムが開発されたよ。初期のテストでは、単一の円盤が光曲線の一部を説明できることが示されたけど、何が起こっているのかを完全に説明するには、より複雑な2リングモデルが必要だったんだ。

#データでモデルを洗練させる

モデルを洗練させるために、研究者たちはさまざまな統計的方法を使って、リングシステムの異なる構成が観測データとどれだけ一致するかをテストした。プロセスの中で重要なツールはMCMCと呼ばれる技術で、これはさまざまな可能なモデルを探索し、観測された光曲線にフィットさせる性能を評価するのに役立っている。結果は、時間とともに観察された明るさの変化に密接に一致する2つのリングのモデルを指し示した。

これらの統計的方法によって、研究者たちはリングシステムを定義するパラメータ、例えばそのサイズや形状についてのより深い洞察を得ることができた。2リングモデルは、食の初期段階の後に光曲線データに対して良いフィットを提供し、こうしたシステムが観察結果を正確に説明できることを示唆しているんだ。

#パラメータ間の関係

MCMC分析の重要な側面の1つは、リングシステムの異なるパラメータがお互いにどのように関係しているかを示すのにも役立つことだ。例えば、この分析を適用することで、どちらのリングも速く動いている可能性が高く、外側のリングがASASSN-21jsの明るさに大きな影響を与える可能性があることがわかった。

最良のモデルから導き出されたパラメータを使用することで、研究者たちはリングの星からの距離や、リングを保持している中心の物体の質量などを推定することができた。結果は、この全体のセットアップがローカルな宇宙環境の予想される境界内に収まることができることを示し、モデルの物理的な妥当性をさらに支持している。

#今後の観測と影響

食が続く中で、研究者たちは天文学者コミュニティにASASSN-21jsの観測を続けるよう呼びかけている。継続的な観測が、リング内の物質の性質を明確にし、システムのより正確な特徴付けを可能にするだろう。そして、ASASSN-21jsからの発見は、他のリングシステムについて科学者たちに新しい理解をもたらすかもしれない。

ASASSN-21jsに関する研究は、似たようなシステムについてのさらなる研究の扉を開いていて、新しい技術や機器が手に入るにつれて、将来の調査が星の周りのリングシステムに関するより広範なデータを見つけるのを助けるかもしれない。これにより、これらの魅力的な宇宙の特徴の構造や形成についての知識が増えることが期待されている。

ASASSN-21jsの研究は、この特定の星を明らかにするだけでなく、宇宙における星とそれを取り巻く物質がどのように相互作用しているのかについてのより広い理解にも貢献している。観測が続く中で、天文学者たちは、遠くの星々とそのユニークな特徴が秘めるさらなる秘密を解き明かすことを期待している。