チャンドラのデータから新たなタイプのX線源を特定 Ia型超新星の起源に迫る手がかりに？

「ハイパーソフトX線源」って、要するに『特殊な見え方をするX線を出してる天体』ってこと？

大ざっぱに言えばそうです。ただ「特殊な見え方」というより「これまで見落とされていた見え方」の方が正確かもしれません。 強いX線を出す天体は昔から見つかってますが、その多くは高エネルギーのX線（硬X線）でキャッチされていた。一方、低エネルギーのX線（軟X線）は星間ガスに吸収されやすくて、観測が難しかった。今回の研究チームは「でもアーカイブデータを徹底的に掘れば、そこに何か隠れてるんじゃないか」と考えた。そしたら見つかったのが、低エネルギーのX線ばっかり放ってて、かつ紫外線もやたら強いという、これまで見た例のない組み合わせの天体たちだったわけです。 つまり、昔からそこにいたかもしれないのに、見る角度を変えてみたら初めて浮かぶ存在、という感じ。天体の正体は謎ですが、白色矮星とかブラックホールが恒星からガスを吸い込んでる連星系だと考えられているようです。

なぜ今まで見つからなかったのに、今になって84個も一度に発見されたの？観測技術が進んだってこと？

観測技術そのものより、「探し方の工夫」が大きかったんですよね。 チャンドラは1999年から運用されているので、もう25年以上のデータが蓄積されている。でもこれまで誰も「低エネルギーのX線だけを詳しく掘り下げよう」と思わなかった。理由は単純で、X線源って普通は「硬い＝高エネルギーの」X線を出すものだから、低エネルギーは観測の盲点扱いでした。星間ガスに吸収されやすいしで、わざわざ探す価値があると思われてなかった。 今回の研究チームがやったのは、その盲点に目をつけたこと。アーカイブデータという既存の資産を「別の視点で眺め直した」わけです。つまり、観測機器が新しくなったというより、データの読み方が進化した。 84個が一度に出てきたのは、6つの銀河を対象に過去25年分を一気に再解析したからで、それもこれまでフォーカスされてなかった低エネルギー帯を意識的に狙ったから。言い換えれば「死角だと思ってた場所に、実は天体が隠れていた」という発見に近いのかもしれません。

つまり、『観測できる波長の範囲を広げると、これまで見えてなかった天体が次々と見つかる』ってパターンなの？

まさにそのパターンです。ただし面白いのは、チャンドラは昔からアンドロメダ銀河を撮影してきたのに、研究チームがやったのは「既存のデータを別の方法で分析する」ことだった点。 つまり新しい望遠鏡を用意したのではなく、捨てられていた情報を活用した。低エネルギーのX線は星間ガスに吸収されやすいから、天文学者たちも積極的には探してなかったんですよね。「どうせ見えないだろう」という前提がある。 そこに目をつけた研究チームが「いや、長時間のデータを積み重ねれば、吸収される前の低エネルギーX線だけを放つ天体は浮き出るんじゃないか」と考えた。結果84個。 これは波長を広げたというより、「分析の視点を変える」に近い。望遠鏡の進化だけじゃなく、解析手法の工夫で隠れた天体が見えてくる。今後も過去のデータから思わぬ発見が生まれる可能性が高いと言えそうです。

Ia型超新星の起源に迫る手がかりって書いてあるけど、低エネルギーのX線を観測することで、なぜ超新星のことがわかるの？

白色矮星ってのは、いわば「死にかけた星」なんです。質量が大きな星の最期に残される、地球サイズの超高密度天体。Ia型超新星は、その白色矮星が連星の相手から物質を吸い込み続けて、ある日突然爆発する現象だと考えられています。 つまり、今回発見された「低エネルギーX線と強い紫外線を出す連星」は、この爆発の一歩手前の状態を観測している可能性がありう。白色矮星にガスが落ち込み、表面が加熱されている最中の姿です。これまで観測の盲点だった低エネルギー領域を見ることで、爆発に至るまでのプロセスがどんな環境で、どの段階まで進んでいるのかが初めて詳しく見えてくる。 研究チームが「ブラックホールの関与も想定される」と述べているのも、同じロジックです。従来は爆発の候補と思われていなかった別種の連星系が、実は同じような物質降着を起こしているかもしれない、という可能性の広がりなのかもしれません。超新星の起源を知るには、爆発前の予兆をどれだけ多く集められるかが鍵になっていきそうです。

この発見が進むと、宇宙のどんなことが変わったり、新しくわかったりするの？

Ia型超新星の起源を探るというのは、実は宇宙膨張の歴史を知るための基礎工事でもあります。この新しいハイパーソフトX線源が白色矮星を含む連星システムなら、それが超新星爆発を起こすプロセスを直接観測できるようになるかもしれません。いままでは爆発の痕跡から「こういう過程を経たんだろう」と逆算していたのが、現在進行形の「食べている最中」を見つけられるわけです。一種の天体の「レントゲン撮影」が増えた感じ。そうなれば、ブラックホールが関与する例も含めて、爆発の多様性が明らかになる可能性があります。すると、宇宙の膨張速度の測定精度も上がり、宇宙の未来を予測する精度が変わってくると言えそうです。今は遠い話に思えるかもしれませんが、この発見の積み重ねが、数十年後に「宇宙の運命」を描き直すヒントになってるのかもしれません。