Simple Science

最先端の科学をわかりやすく解説

# 物理学# 太陽・恒星天体物理学# 高エネルギー天体物理現象

中間光度の光学トランジェントに関する新たな洞察

研究によると、ジェットが中間の光度の光学的変動の主要な要因だって。

― 1 分で読む


明るい星のイベントの背後に明るい星のイベントの背後にあるジェット明るさを引き起こす。ジェットが中間光度の光学トランジェントの
目次

星とその挙動の研究では、科学者たちは中間光度光変光星(ILOT)と呼ばれる特定の現象を特定しているんだ。これらの現象は明るく、短時間で起こるんだよ。例えば、クラシックなノヴァやいくつかの超新星に似て、遠くからでも見えるくらい明るくなることがある。この文章では、ILOTを引き起こすものや、その起源や特徴についての新しい発見を話しているよ。

ILOTって何?

ILOTは、星が急速な変化を遂げるときに起こるから重要なんだ。さまざまなプロセスから生じることがあるけど、例えば二重星系で一つの星がもう一つの星から物質を引き寄せたり、2つの星が合体したりすることがある。これらの明るいイベントを引き起こすエネルギーは異なる源から来るけど、最近の研究では、星から放出される細い物質の流れ、つまりジェットが重要な役割を果たすことが示唆されているんだ。

ジェットの役割

ジェットは、近くにある二重星系の一つの星がもう一つと相互作用するときに形成されるんだ。ある星(セカンダリースター)が、プライマリースターの外層に入ると、ジェットを生成することがある。このジェットがエネルギーを放出して、そのイベントを大幅に明るくすることができるんだ。以前の研究では、これらのジェットから放出されるエネルギーが、いくつかのILOTで見られる急激な明るさの上昇を説明できることがわかっているよ。

例えば、セカンダリースターがジェットを作ると、それがプライマリースターの外層の物質と衝突する。この相互作用が運動エネルギーを放射に変換し、それを明るい光のフラッシュとして見ることができるんだ。

エネルギー源の比較

ILOTをよりよく理解するために、科学者たちはこれらを引き起こす主な3つのエネルギー源を比較しているよ:

  1. セカンダリースターからのジェット
  2. 再結合エネルギー、これは放出された物質のイオンが中性原子を形成するときに起こるんだ。
  3. ショックエネルギー、これはセカンダリースターがプライマリースターの外層を通過するときに発生するんだ。

研究によると、ジェットがILOTの明るさの急上昇を生み出す最も効果的な要因だとされているよ。再結合やショックエネルギーも役割はあるけど、多くのケースで観察される明るさを説明するには不十分なんだ。

特定のイベントからの証拠

この記事では、いくつかの有名なILOTについて掘り下げて、特に3つの重要なイベント:エータ・カリーナの大噴火、V838モン、V1309スコルピオについての挙動や特徴を探っているよ。

エータ・カリーナの大噴火

このイベントは、巨大な明るさと急激な変化で際立ってるんだ。観察結果から、ジェットがこの噴火を引き起こした可能性が高いことがわかる。他のエネルギー源ではその明るさや急激な上昇を十分に説明できないんだ。このイベントから形成された星雲は二分形を持っていて、これもジェットが重要な役割を果たしたことを示唆しているよ。

V838モン

この星は、一連の噴出を持っていて、最初は弱いフラッシュ、その後により大きなピークが続くんだ。V838モンのデータは、最初の明るいピークがショックエネルギーだけでは生じることができないことを示していて、必要な条件だとすれば知られている以上の巨大なセカンダリースターが必要になるんだ。ここでも、ジェットがエネルギーの主な源と見なされているよ。

V1309スコルピオ

このイベントは、ピーク時に短時間で指数関数的な明るさの上昇を特徴としているんだ。他のILOTと同様に、V1309スコルピオの特徴もジェットがその明るさの原因であった可能性が高いことを示している。ショックエネルギーによって生じるものだけでは、急速な光の増加を説明できないことがわかっていて、ジェットの役割が強調されているんだ。

星雲の性質

ILOTが起こると、しばしば星雲-宇宙に放出されるガスと塵の雲を作るんだ。これらの星雲はしばしば二分形の形をとっていて、これもジェットが関与していることを示しているよ。例えば、V1309スコルピオとエータ・カリーナからの星雲は左右対称に見える構造を作っていて、さらにジェット活動の概念をサポートしているんだ。

星の進化におけるジェットの重要性

ジェット駆動のILOTの研究は、星の進化に関するより広いトピックに光を当てているんだ。ジェットがILOTなどのイベントにどのように影響するかを理解することは、星のライフサイクルを解明する手助けになるよ。特に、劇的な噴出を引き起こす変化を経るときにね。

惑星状星雲の形成

ジェットが重要な役割を果たすもう一つの領域は、惑星状星雲の形成だ。これらは、特定の星が死ぬときに放出されるガスの殻なんだ。もし星に近接軌道の伴星があれば、ジェットを通じて大きな質量喪失を引き起こすことがあるんだ。ジェットがあることで、結果として生じる星雲の特性に劇的な影響を与えることができるよ。

物質放出率

これらのイベント中に星から放出される物質の率は非常に重要なんだ。高い物質放出率は、より複雑な星雲の形成につながることがあるんだ。ジェットはこれらの放出率を増加させることができて、星とその結果として生じる星雲の進化を形作るんだ。

結論

ILOTおよびジェットの役割に関する研究は、星のプロセスに関する重要な洞察を提供しているよ。さまざまなエネルギー源がこれらの明るいイベントに寄与するけど、ジェットが急激な明るさの変化の主な触媒として浮かび上がってくるんだ。二重星系内の星同士の相互作用とその結果生じるジェットが、星の進化やこのような噴出中に形成される星雲の特徴に大きな影響を与えるんだ。

この研究の影響はILOTを超えて広がっていて、星がどのように相互作用し、進化し、最終的に環境を変えていくかについての理解を深めているよ。この発見は、星のダイナミクスの理解を高めるだけでなく、天体物理学の将来の研究の道を切り拓くものでもあるんだ。ジェットとILOTのようなイベントの明るさの関係は、私たちの宇宙の星現象を理解する上での重要な側面を示しているんだ。

オリジナルソース

タイトル: Bright common envelope formation requires jets

概要: I compared with each other and with observations three energy sources to power intermediate luminosity optical transients (ILOTs) and conclude that only jets can power bright ILOTs with rapidly rising lightcurves. I present an expression for the power of the jets that a main sequence secondary star launches as it enters a common envelope evolution (CEE) with a primary giant star. The expression includes the Keplerian orbital period on the surface of the primary star, its total envelope mass, and the ratio of masses. I show that the shock that the secondary star excites in the envelope of the primary star cannot explain bright peaks in the lightcurves of ILOTs, and that powering by jets does much better in accounting for rapidly rising, about 10 days and less, peaks in the lightcurves of ILOTs than the recombination energy of the ejected mass. I strengthen previous claims that jets powered the Great Eruption of Eta Carinae, which was a luminous variable major eruption, and the luminous red novae (LRNe) V838 Mon and V1309 Scorpii. I therefore predict that the ejecta (nebula) of V1309 Scorpii will be observed in a decade or two to be bipolar. My main conclusion is that only jets can power a bright peak with a short rising time of ILOTs (LRNe) at CEE formation.

著者: Noam Soker

最終更新: 2023-08-25 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2306.07702

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2306.07702

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

著者からもっと読む

類似の記事