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宇宙:星風のスペクトル観測から得られたSN 2013cuのウォルフ・ライエ星類似前駆天体

Nature 509, 7501 doi: 10.1038/nature13304

大質量のウォルフ・ライエ星(WRS)の爆発的な最期は、恒星物理学において未解決の重要な問題である。説得力のある選択肢の1つは、水素のほぼないWRSが、水素に乏しい一部のIIb、Ib、Ic型超新星爆発の前駆天体であるというものである。いくつかのWRSと光度や色が一致する青色の天体が、Ib型超新星の位置に爆発前の画像で最近確認されたものの、前駆天体であるとはまだ最終的に決定されているわけではない。同様な研究は、これまでのところ前駆天体の検出には至っていない。Ic型超新星の初期の測光観測結果と理論モデルの比較からは、前駆天体の半径は1012 cm未満であることが示唆されており、この値は、いくつかのWRSに対して予想されているものである。WRSを特徴付ける輝線スペクトルは、そうした研究では調べることができない。本論文では、前駆天体を取り巻く物質における超新星爆発衝撃波の突発的閃光の影響を捉える「閃光分光法」によって、爆発の約15.5時間後に得られた、IIb型超新星 2013cu(iPTF13ast)のスペクトル中に、強い輝線を検出したことについて報告する。我々はウォルフ・ライエ星類似の星風の特徴を確認し、WN(h)サブクラス(大部分がヘリウムと窒素で、微量の水素を伴う星風を有するWRS)の前駆天体であると提案する。この高密度の星風の広がりは、前駆天体の爆発直前に質量損失が増大したことを示している可能性があり、最近の理論的な予測と矛盾しない。

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