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新説!ベテルギウスの歴史的減光の原因は巨大○○だった!?

どうも!宇宙ヤバイch中の人のキャベチです。

今回は「ベテルギウスの減光の原因が新たに判明!?」というテーマで動画をお送りしていきます。

ベテルギウス減光騒動のおさらい

Credit: AAVSO

まず今回の本題に入る前に、ベテルギウスの減光騒動について軽くおさらいをしていきましょう。

オリオン座のベテルギウスは2019年末から今年2月下旬あたりまで急激な減光を続け、過去に類を見ないほどにまで暗くなり、「超新星爆発が間近なのでは」とニュースになっていました

実際ベテルギウスのように質量が太陽の8倍以上重い大質量星は一生の最期に超新星爆発を起こしますし、ベテルギウスはそんな大質量星の末期段階にある赤色超巨星に分類されるように、太陽直径の1000倍にまで膨張しています。

誰の目にも明らかなほど明るく輝く超新星爆発は西暦1006年と1054年に起きたものが特に有名ですが、それ以降これらに匹敵するほどの規模の爆発はありません。

しかもこれらの爆発が起きたのは地球から1万光年近く遠い場所であるのに対し、ベテルギウスは640光年と極めて地球から近い場所で爆発することになります。

仮にベテルギウスが超新星爆発を起こした場合、ベテルギウスの明るさはなんと満月を超えるほどになると考えられています!

まさに世紀の天体ショーなので、ベテルギウスの爆発は非常に注目度が高いです。

一時はベテルギウスは2等星の明るさまで暗くなり、本当に爆発が近いのではないかと非常に大きな話題となっていましたが、急激にV字回復して現在では元の1等星の水準に戻っています

どうやら爆発はまだ先見たいですね…

Credit:ESO / M. Montargès et al.

そこで気になってくるのが、減光の原因ですね。

こちらはベテルギウスを直接観測した際に得られた画像です。

左が去年1月、右が去年12月の姿を映しています。

これらを比較すると、明らかに12月時点のベテルギウスは下半分の様子が変化していることがわかりますね。

この下半分が暗くなっていることがベテルギウスの減光の原因であると考えられます!

下半分が暗くなっている理由としては、ベテルギウスの前に巨大な塵やガスの塊が横切ったことが考えられています。

ベテルギウスは先述の通り寿命の末期段階に差し掛かっていて、太陽の約1000倍の直径にまで膨張しています。

このように太陽系の中心部にあると、火星の軌道を飲み込み木星の間近まで迫るほどの巨大さを誇っています!

膨張しても星の質量は変わらないので、膨張するほど表面は中心部から遠ざかり、表面重力が弱くなります

すると星の表面からガスがたくさん放出されるようになるため、赤色超巨星の周囲にはたくさんのガスや塵が存在していると考えられているわけです。

それらがベテルギウスの前を横切ったことが減光の原因だと考えられていました。

減光の新たな事実が判明!?

ではこれまでの騒動の経緯を説明したところで、今回のニュースの本題に入っていきましょう!

これまで減光の原因であると考えられてきた、ベテルギウスの前に巨大なガスや塵の塊が横切ったという説を検証するため、科学者たちは減光中のベテルギウスをサブミリ波を用いて観測したデータを振り返りました。

サブミリ波は電磁波の一種で、電波の中でも波長が1㎜以下と比較的波長が短い電波のことを指します。

ちなみに私たちが目にする可視光も電磁波の一種で、サブミリ波よりもさらに波長が短くなっています。

サブミリ波はベテルギウスを横切った塵の影響を受けずに地球まで届く性質があるため、もし定説通りベテルギウスの減光の原因が巨大な塵であれば、サブミリ波の強さは減光時でも変化がないはずでした。

ですが実際は、サブミリ波による観測でも可視光同様に減光していたことが判明したんですね!

減光時には20%もサブミリ波が弱まっていたそうです。

この結果を踏まえるとベテルギウスの減光の原因は塵が横切ったからではなく、ベテルギウスの表面自体が低温になり、暗くなったからと考えるのが妥当です。

低温になると放出するあらゆる電磁波が弱まる傾向があるため、可視光とサブミリ波の両方が減光したことを上手く説明できます

可視光とサブミリ波の減光度合いから計算すると、ベテルギウスの表面温度は約200℃も低下していたと考えると辻褄が合うようです!

ですが実際はこのようにベテルギウスの全体が暗くなっていたわけではなく、その部分ごとに明るさのばらつきがあります。

このことから、表面の50-70%の領域に及ぶ低温な領域、つまり超巨大な黒点があったと考えられるわけですね!

Credit: MPIA graphics department

仮にこの仮説が正しければ、これほどまでに巨大な黒点は他の星の表面で観測されたことがないので、極めて異例な発見であると言えます。

異例な減光に今度は巨大すぎる黒点、オリオン座のベテルギウスはこれからも人類を魅了し続けてくれることでしょう!

結論:黒点もいいけどとりあえず爆発してくれ

情報参照元:https://www.mpg.de/en/mpia/2020-08-betelgeuse

サムネイル画像クレジット:MPIA graphics department

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