京大ら，定説を覆すタイミングで超新星爆発のガンマ線放出を観測

京都大学と独マックスプランク研究所らの研究チームは，超新星放出物質の表面近くからガンマ線が放出されているという驚くべき観測結果を得たと発表した（ニュースリリース）。

この発見は既存のIa型超新星の爆発理論に疑問を投げかけるもの。これまで考えられていたように星の奥深くのみで核反応が暴走するのではなく，表面付近で先に核反応が開始され，これが星全体の核爆発の引き金になっていることが示唆された。

研究チームは欧州宇宙機関（ESA）が開発・運用しているINTEGRAL宇宙望遠鏡を用い，我々の銀河系の外，比較的近傍の銀河M82で発生したIa型超新星SN 2014Jからのガンマ線を検出した。これは，巨大な核爆発であるIa型超新星爆発の際に大量に生成される不安定原子核56Niが放射性崩壊する際に放出するシグナルであり，爆発的核反応の痕跡を直接探る唯一の観測手段となるもの。

我々の銀河系の外で発生した超新星からの核ガンマ線検出は（重い星の爆発である）SN 1987Aについで二番目，Ia型（核暴走型）超新星では初めての例になり，これまでで最も遠い天体からの核ガンマ線の検出となる。核ガンマ線の観測は超新星の爆発機構に全く新しい知見をもたらすものとして期待されていたが，実際にこの研究で得られた示唆はガンマ線以外での観測では得られなかった。

今回検出されたのは，爆発後約18日の初期の段階のガンマ線。これは既存の理論からすると全く予想外の結果となるもの。これまで白色矮星の中心近くで核反応が点火されると考えられていたが，今回の研究からは白色矮星の表面付近でまず核暴走反応が引き起こされ，これが星全体の爆発の引き金になったという新しい理論が提案される。

今回の研究により理論研究に新たな課題が突き付けられただけでなく，今後爆発機構をより深く理解することでIa型超新星を用いた宇宙論研究への波及効果なども期待される。また，この研究は「ガンマ線による観測的天体核物理」のマイルストーンであり，2015年打ち上げ予定のAstro-Hに搭載のガンマ線検出器やその他の将来計画での核ガンマ線天文学の発展が期待されるものだという。