天体物理学：カシオペア座A内のニュートリノ駆動対流による高エントロピーの上昇流

最近の多次元シミュレーションからは、高エントロピーの浮力を持った上昇流が大質量星の爆発を促進することが示唆されている。銀河系内の超新星残骸カシオペア座Aで、外側に突き出て指状になった鉄（Fe）に富むガスは、この描像と一致するように思われる。高エントロピーの核燃焼領域（αリッチフリーズアウト）で合成された特定の元素の兆候を検出できれば、これを強く裏付ける証拠となる。本論文では、カシオペア座Aの衝撃波加熱された鉄に富む高速の放出物に、そうした元素である安定なチタン（Ti）とクロム（Cr）を、5σ以上の信頼水準で観測したことについて報告する。我々は、観測されたTi/FeおよびCr/Feの質量比が、αリッチフリーズアウトを必要とすることを見いだした。これは、爆発時に衝撃波を強めた高エントロピー上昇流の存在を示す証拠である。こうした上昇流の金属組成は、ニュートリノ過程を強く受けた、陽子に富む放出物の予測とよく一致する。これらの結果は、カシオペア座Aを生成した超新星において、ニュートリノ加熱による対流型超新星エンジンが稼働していたことを裏付けている。

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