天文学者達の国際チームが、単一の星の進化ではなく、白色矮星が別の星と合体することによって生じる超大質量白色矮星という宇宙の希少性を発見した。NASAのハッブル宇宙望遠鏡の高感度紫外線観測によって行われたこの発見は、これらのまれな白色矮星がこれまで考えられていたよりも一般的である可能性があることを示唆している。

この白色矮星は地球と同じ直径の密度の高い天体であり、核崩壊超新星として爆発するほど質量がない星の最終状態を表している。我々の太陽は約50億年後に白色矮星になる。

理論的には、白色矮星は太陽の最大1.4倍の質量を持つことができるが、太陽よりも重い白色矮星は稀である。天文学者達が超大質量白色矮星と呼ぶこれらの天体は、単一の大質量の星の進化によって、または白色矮星が連星コンパニオンなどの別の星と合体することによって形成される可能性がある。

Nature Astronomy 誌に掲載されたこの新しい発見は、衝突する星から生まれた白色矮星が紫外線スペクトルによって同定された初めての出来事である。この研究に先立ち、可視光スペクトルの炭素線を介して6つの白色矮星合体生成物が発見された。これら7つはすべて、2019年にヨーロッパ宇宙機関のガイアミッションとの調査で、質量と年齢の点で予想よりも青いことが判明したより大きなグループの一部であり、合体の証拠は、それらの形成の歴史についての新たな洞察を提供している。

天文学者達は、ハッブルの宇宙起源分光器を使って、WD 0525+526と呼ばれる白色矮星を調査した。128光年離れたところにあり、太陽より20%重い。可視光では、WD 0525+526の大気のスペクトルは典型的な白色矮星のスペクトルに似ていた。しかし、ハッブルの紫外線スペクトルは、白色矮星の大気中の炭素の証拠という珍しいことを明らかにした。

単一の星の進化によって形成される白色矮星は水素とヘリウムで構成された大気を持っている。白色矮星の核は、通常、主に炭素と酸素、または酸素とネオンで構成されているが、大気が厚いために、通常は、これらの元素が白色矮星のスペクトルに現れるのを妨げる。

炭素が白色矮星のスペクトルに現れると、典型的な単一の星のシナリオ、つまり2つの白色矮星、または白色矮星と亜巨星の衝突よりも激しい起源を示す可能性がある。このような衝突は、衝突する星の水素とヘリウムの大気を燃やし、合体残骸の周囲にわずかな水素とヘリウムの層を残し、白色矮星のコアからの炭素が上方に浮遊し、そこで検出される可能性がある。

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Aug 13, 2025