エータカリーナ星の爆発を再現する光エコー

太陽の約90倍の重さの高温の超巨星エータカリーナは、Homunculus(小人)星雲の二つのバラ型構造内部で輝いています。 二つの球体は、1838年から1858年の間に起こった巨大爆発(Great Eruption)の際に放出されたもので、太陽の10倍にも及ぶ質量の物質が膨張を続けています。 このとき、エータカリーナはシリウスに次いで全天で二番目に明るい星でした。 その後、エータカリーナ自身は大質量を保ったまま生き残り、太陽系近傍での超新星爆発の最有力候補となっています。

「Great Eruptionの原因は恒星天文学の最も大きな謎です」とゴダード宇宙飛行センター(NASA)のMichael Corcoranは言います。 研究者は、Great Eruptionの時に何が起きたかを実際に見ることができる、タイムマシーンのような新しい装置を手にすることを夢見てきました。
そして今日、ある意味でその夢は叶いました。 ある研究チームが巨大望遠鏡に搭載された高感度検出器を用いてGreat Eruptionの光エコー(light echo)を発見したのです。 この光エコーは、エータカリーナから80光年以上離れた星雲物質による反射光で、19世紀の爆発の際の光を再現しています。
光エコーの観測から、すでに新しい知見が得られています。 これまでGreat Eruptionの原因として有力だったのは、エータカリーナの増光に伴う輻射圧の上昇によって引き起こされた大質量の星風でした。 しかし、数年前にアリゾナ大学のNathan Smithが、おそらく超新星の前段階である星の内部での爆発をGreat Eruptionの原因として提唱しました。 彼の研究チームはかすかな光エコーを解析し、Great Eruptionの温度が約5000K (4700° C)であり、星風モデルが有効に働く温度より少なくとも2000° Cほど低いという結果が得られました。
Smithらの証拠はまだ星風説を排除するほどのものではありません。 しかし、微かで検出が難しい光エコーですが、さらなる証拠を提供できる可能性を秘めています。 特に、Great Eruption初期の増光がゆっくりだったのか、それとも急激だったのかを明らかにできるかもしれないと、ゴダードのTheodore Gullは言います。 Great Eruptionの原因を特定する動かぬ証拠となるでしょう。

• "A Light-Echo Replay of Eta Carinae's Blast" Sky and Telescope誌, 2012年5月