Betelgeuse ‘Great Dimming’ ミステリー、人工衛星Photobombで解決

2019年の終わりに、COVID-19の流行が世界を一掃するわずか数ヶ月前、世界の多くの人々は、代わりに500光年以上離れた赤と褪色する光の点について懸念しました。 オリオン座の右側の「肩」で簡単に分かる赤色超巨星ベテルゲウスが突然神秘的にも2倍以上暗くなりました。 一部の天文学者は、それが超新星爆発の直前にあると推測しました。 そうでなければ、今後100,000年ほど以内に発生すると予想される事件です。 しかし、2020年2月初めになると、色あせが止まり、数週間で星が正常な明るさに戻り、研究者たちは「グレートディミング」と呼ぶこの奇妙なエピソードについて疑問を残しました。

その答えは星を注意深く観察する多くの天文台で徐々に現れました。 まず、ハッブル宇宙望遠鏡を使用して事件の前後にベテルゲウスを観察した研究者チーム 報告 恒星の表面から熱い物質が大量に噴出すると、曇ったほこりの雲が生成され、見かけの色あせが生じました。 その後、中国のWeihai天文台のデータを使用して、他のチームは、Betelgeuseの温度がGreat Dimmingの間に少なくとも170ケルビンに急落したことを発見しました。 帰属 ほこり雲ではなく、非常に大きく、比較的冷たい暗黒点が恒星表面にしばらく形成されたと結論した。 最後に、別のチームはチリの超大型望遠鏡として観測を使用して 終わる どちらのシナリオも当てはまりました。 このハイブリッドモデルでは、星の南半球に黒点が現れ、周囲温度が低くなり、熱気泡が吹き飛ばされた。 巨大な星明かりを遮断するほこり雲がこの出て行く物質が冷却されて形成され、グレート調光を生成しました。

今、気象衛星のカメラである別の望遠鏡が、別の新しい観測セットと混合されました。 日本の地球観測衛星ヒマワリ-8号の視野にベテルゲウスが現れるという事実を知った東京大学大学院生3人は、対照光当時衛星が撮影した記録イメージを詳しく調べることにした。 その結果、 出版 中 自然天文学、二重仮説を支持しながら、他の気象衛星のデータが広範な天文観測のために用途を変更することができるという興味深い可能性を提起します。 Himawari-8のイメージの研究は、国立海洋大気庁が独自の衛星の1つが発見を複製できるかどうかを調査するようにインスピレーションを与えました。

研究に精通したHarvard-Smithsonian Institute for Astrophysicsの天体物理学者であるAndrea Dupreeは、「彼らがしたことは非常に賢いです。 「もちろん、結果も気に入っています。」 Dupreeは、Hubbleデータを使用して、Great DimmingをダストクラウドをトリムするBetelgeuseと結び付けた初期の研究をリードしました。

Dupreeは、厳しい観察をするためにフレームワークに縛られない方法を使用することに精通していません。 4月から8月まで、太陽の周りを回る地球の軌道はベテルゲウスを空から私たちの星に近づけすぎるため、結果的な閃光によって地上や地球の低軌道にあるほとんどの望遠鏡で観測したものが切り捨てられます。 太陽系の他の場所にある望遠鏡や地球の周りの特定の高い軌道にある望遠鏡は、まだ邪魔されずに見ることができます。 グレート調光に刺激を受け、2020年初め、DupreeはNASAゴダード宇宙飛行センターの管理者に連絡し、夏の間にベテルゲウスを見直すために地球ではなく太陽を回す機関のSTEREO-A宇宙船を使用するように依頼しました。 しかし、彼女自身の創造性にもかかわらず、Dupreeは気象衛星を使う考えはまったくしなかっただろうと言います。

Himawari-8データを使用したいアイデアはツイートから始まりました。 ツイッターをスクロールしている間、上級作家の大塚谷口は、ひまわり-8のイメージの一部を広げた地球の月の投稿を見ました。 彼は気象衛星を使ってベテルゲウスも観測できるかどうか疑問に思いました。 アイデアを面白くしたいくつかの利点がありました。 「地上ベースの望遠鏡は必然的に地球大気の影響を受け、赤外線波長範囲の大部分を観察することはできません。そして宇宙ベースの望遠鏡はそのような障壁はありませんが、観測時間を確保するための競争は「非常に熾烈」です。

そこで、田口は、同僚の大学院生であり最終研究の共同作家である柳山暁と連絡を取り合い、競争を避けて自分で観察できるかどうかを調べました。 当初、山崎はこう思います。 [in Himawari-8’s images] 星は月に比べて非常に暗いです。」 しかし、谷口と3番目の大学院生である研究の共同作家であるSinsuke Unoと一緒に山崎は試みることにしました。

それがHimawari-8の視野内にあるとき、Betelgeuseは実際に見るのはそれほど難しくありません。 それは地球の円盤の端に直接浮いているように見えます。 また、光学波長と赤外線の両方の波長で明るく、天文用に設計されていない気象衛星検出器に登録する可能性が高くなります。 しかし、単に衛星画像上の星を見つけることと実際の高精度の恒星測定を実行するためにデータを使用することは別々です。 山崎は、データランリングが研究で最も困難で時間のかかる部分であると言います。

Himawari-8の結果に触発され、DupreeはNASAとNOAAのGOES-R（Geostationary Operational Environmental Satellite-R）シリーズ気象監視衛星の製品品質チーム校正科学者であるJon Fulbrightの助けを借りて、次のことを確認しました。 その宇宙船はそれを複製するのに役立ちます。 この記事を書いている時点で、FulbrightはまだGOES-RデータからBetelgeuseに関する洞察を抽出しようとしています。 彼は、これらの非伝統的なデータソースを使用することによって得られる利点が常に欠点を上回るわけではないと言います。

フルブライトは、「これが一回限りかどうかを継続的に見直しています」と言います。 日本のチームと同様に、彼と彼の同僚は、この新しいアプローチが可能性を最大限に発揮するために、天候データセットと天文データセット間のギャップを解消するためのより良い方法を開発する必要があると思います。 しかし、天文学との可能な相乗効果は、次世代の地球観測衛星がそれを念頭に置いて設計されている場合にのみ発生する可能性があります。 「おそらく、こういうことが人々のアイデアを生み出すでしょう」と彼は言います。