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| シュピッツァー画像 |
| 項目 | 星雲 |
| 主題 | 超新星面影 |
| Cassiopeia A:Death Becomes Her |
| Credit: NASA/JPL-Caltech/O. Krause (Steward Observatory) |
| Explanation |
| This stunning false-color picture shows off the many sides of the supernova remnant Cassiopeia A. It is made up of images taken by three of NASA's Great Observatories, using three different wavebands of light. Infrared data from the Spitzer Space Telescope are colored red; visible data from the Hubble Space Telescope are yellow; and X-ray data from the Chandra X-ray Observatory are green and blue. Located 10,000 light-years away in the northern constellation Cassiopeia, Cassiopeia A is the remnant of a once massive star that died in a violent supernova explosion 325 years ago. It consists of a dead star, called a neutron star, and a surrounding shell of material that was blasted off as the star died. This remnant marks the most recent supernova in our Milky Way galaxy, and is one of the most studied objects in the sky. |
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| カシオペアA：彼女に相応しい最期 |
| Credit: NASA/JPL-Caltech/O. Krause (Steward Observatory) |
| 画像の説明 |
| この衝撃的な偽色彩画像は、超新星面影カシオペアAの多くの側面を見せます。 それは、光の3つの異なる波長を用いてＮＡＳＡの素晴らしい天文台のうちの3つで撮られた画像から成り立ちます。 シュピッツァー宇宙望遠鏡による赤外線のデータは、赤の色彩で、ハッブル宇宙望遠鏡による可視のデータは、黄色で、そして、チャンドラＸ線天文台によるＸ線データは、緑と青です。 北の星座カシオペア座内に離れて10,000光年に位置するカシオペアAは、325年前に激しい超新星爆発で死んだ大規模な星のかつての面影です。 星が最期を迎えたとき、中性子星と呼ばれる屍星と吹き飛んだ物質の周辺の外層から成ります。 この面影は、私たちの天の川銀河で最も最近に超新星を記録して、空で最も研究されている天体の1つです。 |
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カシオペアAからの光反響は、これまでに長く不活発な星とその周辺で初めて見られた最も大きなものでした。 それは、シュピッツァーの計器テストの間に偶然に発見されました。 時々、最大の発見でちょうど見過ごすことがあるように、天文学者たちは、このシュピッツァーのテストでも、光反響を見るという考えを全く持っていませんでした。 カシオペアAのような超新星面影は、概して、爆発で放出された物質の微かに光る外層と、中性子星と呼ばれるかつての大規模な星の中核の焼け残りから成ります。 中性子星には、激しく活発なものから暗黙を守り続けるいくつかの種類があります。 |
| Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC) | |
一般的に、最近に死ぬ思いをした星は、悪化し続けます。 従って、天文学者は、カシオペアAの原因となった星が、最近にその死ぬ思いをした後に、非常にとても沈黙しているように見えたので、この発見では、とても当惑しました。 新しい赤外線反響は、カシオペアA中性子星が、磁性天体と呼ばれる極めて不安定で捉え難い、活発で痙攣性タイプの天体の可能性があることさえ示します。 磁性天体は、破裂し震動する噴出性の外観で高エネルギーのガンマ線の相当な量を鋭く叫びたてながら注ぐ燃えさしのような星です。 シュピッツァーは、宇宙で彼方へ勢いよく動いてその環境を加熱している光の形で、そのような星の「悲鳴」や「喚き」を記録したかもしれません。 磁性天体は、非常に珍しくて特に起源の場所と既に関係していないならば、研究するのがとても難しいです。 惑星地球の天文学者たちが、遠くの挙動不審な星の覆いを確かに1つでも取ったとするならば、その孤独な星が、どんな種類の星で、いつどこから来たか等に関して、まさに手に取るように私たちが知り得ることにもなります。 シュピッツァーのテスト像で現れた変に縺れ合った塵特徴内で、天文学者は、最初に赤外線反響のヒントを見ました。地上の望遠鏡を使用して数か月後に、再び同じ塵特徴を見たとき、塵は、光速で外部に移動しているように見えました。 1年後に引き続いて撮ったシュピッツァー観測で、塵が実際には、動いていなくて、光が通過することによって照らされていたことが分かりました。 シュピッツァー画像の精査は、少なくとも2つの光反響の混合を明らかにしました。それは、カシオペアA星の超新星の爆発によるひとつと、1953年ごろに起こった活動の中断によるひとつの周辺でした。 これらの光反響の新たなシュピッツァー観察は、それらの謎の源をはっきりさせるのに役立つかもしれません。 |
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これらの画像は、１年間隔でシュピッツァーが撮った超新星面影カシオペアA（黄色の球）と塵（赤みがかったオレンジ）の周囲の雲を示します。 画像は、カシオペアAによる光の爆風が、塵塗れ空を通ってワルツを踊っている外部を示します。 面影がおよそ50年前に爆発したとき、この「赤外線反響(反射)」と呼ばれるダンスが始まりました。 星が爆発するか噴出するとき、赤外線反響が生み出されて、塵の塊りを囲む光を投げかけます。 光が、塵塊り中を勢いよく動くにつれて、それらを加熱して、一つずつ明るくなるクリスマス球のチェーンの様に、塵の塊りが赤外線で連続した光を放ちます。 |
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| Credit: NASA/JPL-Caltech/O. Krause (Steward Observatory) | ||
結果は、光学的錯覚を観測者に引き起こし、そこにおいて、塵が光速で外部へ飛んでいるように見えさせます。 反響は、星の爆発で払い除けられ外部に投げ飛ばされる物質が作る超新星衝撃波とは異なります。 この赤外線反響は、カシオペアAから50光年以上も離れて広がっていて、これまでに見られた中でも最大になります。 同様に、数百年前のカシオペアAの超新星爆発の以前の赤外線反響のヒントも、また、見ることができます。 上のシュピッツァー映像データは2003年11月30日に、下の映像データは2004年12月2日に、それぞれ得ました。 |
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それぞれの素晴らしい天文台は、この天球の異なる特徴を目立たせます。 シュピッツァーが、絶対温度で数百度(K)の外層内で暖かい塵を明らかにする一方、ハッブルは、およそ10,000Kの熱いガスの優美な繊維状の構造を見せます。 チャンドラは、想像を絶するおよそ1000万Kまでの熱いガスを徹底調査します。 カシオペアA星より放出された物質が、周辺のガスと塵の中で粉々になった時に、これらの極めて熱いガスが創り出されました。 チャンドラは、また、カシオペアA中性子星を外層中央のターコイズブルーの点として見せています。 青いチャンドラ・データは、広域波長Ｘ線を使って高低エネルギーのデータを得、緑のチャンドラ・データは、中間エネルギーＸ線と一致します。 黄色のハッブル・データは、900ナノメートル波長フィルタを使用して得て、赤いシュピッツァー・データは、望遠鏡の24ミクロン検出器からです。 |
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| Credit: NASA/JPL-Caltech/O. Krause (Steward Observatory) | ||
気まぐれな燃えさしの星が、空で鮮明に印象づける莫大な光反響は、ＮＡＳＡのシュピッツァー宇宙望遠鏡の赤外線の目で見つけられました。 この不意の発見は、325年前に超新星爆発で死んだ星の面影のカシオペアAが、穏やかに休んでいないことを示します。 その代わりに、この燃えさしの星は、最近に等しいたぶん50年前に爆発エネルギーを少なくとも1回放ちました。 天文学者たちは、カシオペアAの中の星の残りが、ほとんど薄れていたと思っていました。 シュピッツァーは、空で最も集中的に研究されている天体の1つであるこの爆発星が、その最終的な墓に向かう前に、断末魔の苦しみをさらに経ていることを私たちに明らかにしました。 赤外線反響(反射)は、超新星あるいは激発する星から離れて吹き飛ばされる光波の塵塗れ旅行をたどります。 光波が外へ動いて、塵を囲む塊りを加熱して、塵が赤外線光線で赤くなる原因になります。 |
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このシュピッツァー宇宙望遠鏡の複合眺めは超新星残りカシオペアA（白い球）と塵（灰色、オレンジ色、青）の周囲の雲です。 この画像は、1年間隔で撮った2つの加工映像から組み立てられました。 変化した塵特徴が青またはオレンジの色彩である一方、時間とともに変わらなかった塵特徴は、灰色で見えます。 青は、以前の時間を、オレンジは最近の時間を表しています。 この見かけの移動は、着色した塵塊りの変化で見ることができます。 |
| Credit: NASA/JPL-Caltech/O. Krause (Steward Observatory) | |
光反響については、例えば、航空機格納庫のような広い開いた屋内に立っていると想像してください。 ほぼ中央で、手をたたくならば、建物に響きわたる音の一連の反響(エコー、反射)が起こります。 これらの音の反響は、天文学者が「光反響、ライト・エコー」と呼ぶ現象にとても似ています。 音の2つの基本特性のために、音の反響が起こります。それは、制限された速度で進み、多くの表面から反射します。 航空機格納庫の場合に、壁が十分に遠い向こうにあり、拍手音が、壁に到着し反響して返るには、暫くの時間がかかるということです。 その結果、聞き手は、音の遅れを聞きます。 音が、異なる時間と異なる距離で壁を離れて反射するので、聞き手は、しばしば多くの反響を聞きます。 光は、音と同じ特性を持っているので、このように反響を生み出すことができます。 しかし、光の速度は音速より途方もなく速いので、航空機格納庫のような小さい空間では、目立った光の遅延が生じません。 |
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| Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC) | ||
例えば、フラッシュ電球を最大の格納庫で破裂させるならば、最も高感度の科学的な計器だけは、小さな遅れまたは光反響を検出することができます。 天体の間の距離を光年で測定する深淵空間では、天文学者は、直接、光の宇宙閃光からの反響を観察することができます。そのような天文の光反響と関連する事象の連続が、このイラストで描かれています。 最初の段階になる左上のA図で、中央に位置する塵の暗く冷たい雲に囲まれる中性子星は、光輝く爆発を放射します。この閃光は、四方八方に外に伝わるけれども、最も近い宇宙塵雲に着くにまだ何年もかかります。 地球は、一番下の方にあり、この図の中で下に示している矢は、地球に向かって進む光線と天文学者の望遠鏡を示します。 右上のB図で、閃光による光は、最も近い宇宙塵雲に最初に着き、それを加熱します。雲は、直接見るには、あまりに冷たかったけれども、暖かくなって赤外線明りを発し始めます。 この赤外線反響(反射)は、本来の最初に始まった閃光より遅れて、後で到着するけれども、地球の方へ伝わります。これは、矢印の相対的な位置で見ることができます。 左中のC図で、閃光からの光は、最初の雲を通り抜けて、暖め続けます。閃光からの光は、また、ちょうど二番目の宇宙塵雲に着いて、新しい反響をそこで起こしました。 最初の光の矢印が、新しい反響の矢印まで展開していることに注目してください。これは、それらのいずれもの光反響が、同時に、地球に着くことを意味します。 右中のD図で、閃光は外へ広がり続けて、他の第二の雲を通り抜けて、そして、今、同様に3番目の雲を暖め始めました。 これらの光反響の継続経過を示している矢印のいくつかのグループがあります。これらの地球に向かうの光線束上の数字は、それらが到着するであろう順番を示します。 最初の閃光(1)は、明らかに最初に地球に到着し、次に、全ての3つの雲からの最初の光反響(2)は、同じ頃に到着します。雲の他の部分からの反響(3)は、最後に到着します。 一番下の図は、3回の光反響事象を見るような天文学者の眺めを示します。 最初に、望遠鏡は、中性子星から閃光だけを見ます。ここまでで、冷たく暗い雲は、ほとんど見えません。 次の段階で、光反響が輝いて、これらの雲を照らし始めて、塵の雲を眺めへと現れさせます。 面白いことに、たとえ雲が、中性子星や地球から異なる距離であるとしても、全ての3つの反響は同時に現れます。これは、他のいくつかの方角から見る観察者は、同時にこれらの反響を見ないという、特定のジオメトリー(幾何図形的配列)によります。 第3の時間段階では、反響は、宇宙塵雲中を動いて、直ちに異なる部分を照らします。これは、塵の速く動く塊りのわずかな幻想をつくります。実際、塵の移動は、ありません。それは、静止した雲の異なる側の眺めをもたらして広がる閃光だけです。 この図解は、天文学者が、カシオペアA超新星面影を取り囲む空間に見たものを単純化した説明です。 1年間隔で撮ったこの天体周辺の2つのシュピッツァー宇宙望遠鏡映像は、そのような光反響を現します。映像は、光速で外へ動いている多くのフィラメントと小さい塊を示すように見えます。 しかし、天文学者は、この移動が、実際は1953年に遡る中心の中性子星の最近の爆発による光影響に起因すると決定しました。 本来の超新星は、325年前に起こりました。 |
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この画像は、超新星面影カシオペアAの衝撃的な偽色彩画像から始まる動画の一場面です。 動画は、光の3つの異なる波長帯を用いたＮＡＳＡの素晴らしい天文台の3つで撮った画像から構成されています。 動画は、シュピッツァーによるカシオペアA（黄色の球）と塵（赤みがかったオレンジ）の周囲の雲を示す横移動眺望を見せます。 ここで、動画は、1年間隔で撮った2つのシュピッツァー映像の間で、前後に移動します。 星が爆発するか、噴出するとき、赤外線反響が引き起こされて、周りを囲む塵の塊りに光を投げかけます。 結果として、塵の雲が光速で外に移動しているような光学的錯覚を観測者にもたらす眺めを見せます。 |
| Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC) | |
MPEG動画 QuickTime動画 |
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| ３Ｄ立体画像の付録です。交差法で立体的に見るには、左右の画像の中間(画像下の真ん中の黒点の上)に両目の焦点を合わせます。いわゆる、寄り目にします。平行法で立体的に見るには、左右のそれぞれの画像の下にある黒点の上の真ん中あたりに視線を持っていきます。このときには、両方の画像が、ぼんやりと見えるように画面をつき抜いてその先に焦点を当てるつもりで見ます。ほとんどを交差法にしています。平行法で見たい方は、画像をコピーして左右の画像を入れ替えてください。２００２年４月３０日ページに立体視の方法について掲載しています。 | |||||||
