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天文・宇宙物理学:古典新星の休眠からの覚醒

Nature 537, 7622 doi: 10.1038/nature19066

新星や矮新星、新星状変光星といった激変星は、白色矮星(主星)と低質量の星(伴星)からなる近接連星系で、主星は伴星から物質の降着を受けている。こうした系は、大振幅の増光をときどき起こす。光度が1万倍増大する最も大規模な爆発は、古典的な新星で発生し、白色矮星表面の熱核暴走によって引き起こされる。そのような爆発は1万~100万年の時間スケールで繰り返されると考えられている。その間、系の特性は主として質量輸送率に依存しており、この値が1年当たり太陽質量の10億分の1未満であれば降着は不安定になり、物質は準周期的な矮新星アウトバースト時に白色矮星に降り積もる。休眠仮説は、新星爆発が連星系における質量輸送率に強く影響を及ぼし、質量輸送率は、爆発現象の後、数百年にわたって高く保たれると予測している。その後、質量輸送率は1000年から100万年の間、著しく減少し、休眠段階が始まるとされる。質量降着が爆発前のレベルに戻り、新星が再び覚醒した後、新しい新星爆発が起こる。休眠モデルは、質量輸送が高い段階と低い段階を通した激変星の周期的な進化を予測している。この理論は、矮新星きりん座Z星とかに座AT星周辺の古い新星の殻の発見によって一部支持されているが、新星爆発前、爆発中、爆発後における大きな質量輸送の変化を示す直接的な証拠はこれまで見つかっていなかった。本論文では、古典新星ケンタウルス座V1213星(Nova Centauri 2009)の爆発前後の段階を対象範囲とし、その進化を正確に記録した長期観測結果について報告する。爆発前の6年間、系には低い質量輸送率を示す矮新星爆発が認められた。新星爆発後は、爆発前の最小光度よりも光度が2桁高くなり、矮新星の挙動は示さなかった。このことから、新星爆発の結果、質量輸送率がかなり増大したことが示唆される。

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