自然科学研究機構 国立天文台
国立大学法人 大阪教育大学
国立大学法人 名古屋大学
名寄市 市立天文台
学校法人 京都産業大学
宇宙における爆発的リチウム生成 初観測に成功
〜新星爆発 宇宙 リチウム合成工場 っ 〜
国立天文台 大阪教育大学 名古屋大学 京都産業大学 研究者
研究チ ム 2013 8 月 現 た新星をす 望遠鏡 観測 3 番目 軽い
元素 あ リチウム こ 新星 大量 生成 い こ を突 止 ま た
リチウム ビッグバン時 生成 恒星 や新星 超新星 星
間空間 ま ま 場所 く 推 宇 け 元素
起源や物質進化を探 試金石 元素 す リチウムを生成 放出 い
天体 直接的 観測 た 今回 初 す 新星爆発 現在 宇 け
リチウム 主要 起源 あ こ 明 たこ 宇 物質進
化 理解 大 く進 こ 期待 ます
こ 研究成果 成 27 2 月 19 日 英国時間 英国科学雑誌 Nature
掲載 ます
イン
● チウ 生成 放出 い 体 新星
※1
世界 初 直接的 観測
●新星爆発 現在 宇 チウ 主要 起源 あ 明
●今後 宇 物質進化 理解 大 く進展 期
背景
ビッ ン直後 宇 水素 ウ 以外 重元素 ほ 存在 い 私 構成 炭素や酸素 あ い 鉄 金属元素 う く 解明
文学 大 課題 重元素 い い星 部や超新星爆発 合成 宇 空間 放
出 そ 新 生 く 星 材料 い
水素 ウ 次い 番目 軽い元素 あ チウ
※2
ソコンや フ ン コ
ッ く使わ 日 耳 多い元素 チウ 星以外 様々 体や
現象 生成 考え い そ ビッ ン 元素合成 水素 ウ
少量 チウ 生成 わ い 宇 線 非常 高速 飛 わ 原子核
星間物質 応 炭素や酸素 壊 チウ く わ い そ
陽程 質量 小 星 く あ い 超新星爆発 際 く あ
考え い 加え 新星爆発 力 チウ 起源 う 考え い
チウ 生成 体や現象 関わ い チウ わ ば宇 わ い
過言 く 多く 研究者 元素 研究 取 組 い 銀河系 星
チウ 量 測 う セ 程 チウ 作 調 最近
新星爆発 重要 チウ 起源 あ 推 う チウ 生成
証拠 観測 直接確認 例 あ
研究 容
2013年 8 14日 日本 ア チュア 文家板垣公一 川 縁 あ 小 星 い 突如現 明 い新星 発見 Nova Delphini 2013 (=V339 Del) 付 体 発見 約二日後 最大光 約 4.3等 明 達 肉眼 確認 明 い新星 研 究チ 新星 着目 ば 望遠鏡
※3
高 散 光器 HDS
※4
用い 詳 く観測 新星爆
発 放出 物質 成 精密 調査
ば 望遠鏡 新星 最初 観測 行わ 爆発 38日経 2013年9 旬 研究チ 高 散 光器 HDS 用い 新星 最大光 約3等暗く 期 四回
わ 爆発 放出 物質 成 詳細 調査 そ わ強い 線 紫
外線 領域 波長 313 ナ 付近 発見 水素や ウ 線 比較 線 4番目 軽い元素 ウ Be 体
7Be 線 あ 明
7Be 秒速1000 爆風 飛ば い 状態 あ ※5
観測
7Be
伴星 流入 中 ウ 体
3He
白色矮星表面 豊富 あ
4He
高温状態 応 生成 考え
7Be 53
日 半減期
7Li
わ 知 い 爆発後50日以 い 新星
7Be 発見 チウ
7Be 新星爆発 生成 現場 え ※6 見 7Be 高速
周 飛ば い 状態 作 チウ 高温環境 壊 く星間空間
飛散 次 世代 星 作 材料
研究チ 線 強
7Be 量 わ 星間空間 放出 チウ 量 計算
そ 結果 放出物質中 ウ 匹敵 量
7Be 含 い わ
宇 全体 微量元素 いえ チウ 破格 量 あ 従来 新星爆発 理論 予 測値 比 6倍以 及
成果 意義
重元素 増え 現在 銀河系 チウ 量 急速 増大 い 宇 銀河系 チウ 寿 長い 質量星起源 成 あ 以前 推測 い 新星爆発 そ う 質量星 特
7Be
材料
3He
多く含 伴星 進化 体 あ 力 候補
一 挙 い 証拠 今 あ そ 今回 観測 強固 裏
付 得 出来 文学者 今 推測 い ビッ ン 現在
物質進化
※7
大枠 い 示
今回 観測 新星 チウ 生成量 今 理論予測 多い う あ いう
わ 今回観測 い 新星 典新星 比較的あ 性質 示
他 新星 今回 様 チウ 生成 起 い 新星爆発 銀河系 非常 効率 く チウ 作 い チウ 場 いう 能性 高く 今後 多く 新星爆発 今 回 う 適 タイ ン 観測 今 大 謎 あ 宇 チウ 進化 姿
明 期
補足説明
※ 1：新星爆発
新星爆発 典新星 白色矮星 1 中央右側 伴星 ： 陽 う 主系列星 く そ 進
化 赤色巨星 連星系 起 爆発現象 考え い 二 星 距離 非常
近い場合 近接連星 ) 伴星表面 あ 白色矮星 向 流 込 降着 盤 形成
白色矮星 表面 降 積 う 降 積 層 次第 厚く く
温 密 昇 核融合 発生 星 部 核融合 応 中心部 発生
周 膨張 使わ 安 核融合 白色矮星表面 薄い
層 そう い 核融合 一気 暴走 発生 白色矮星 表面 薄く
降 積 層 飛ば 爆発現象 起 考え い
1：新星爆発 想像 ッ ：国立 文
※ 2： チウ チウ
6Li 7Li
体 あ 陽系
7Li
約92 セン 占 い
文 チウ
7Li
指
※ 3： ば 望遠鏡
ば 望遠鏡 国立 文 ワイ観測所 運用 世界最大級 8.2 誇 光学赤外望 遠鏡 ワイ島 ウナ ア山 標高4,200 あ
※ 4：高 散 光器 HDS
ば 望遠鏡 観測装置 視光 波長域 10 万 波長差 識 光器
※ 5： ウ 7
7Be
検出
HDS 撮 爆発後47日 縦軸 光 強 並 表示 数
加え い 横軸 各 線 静 状態 波長 計算 視線速 単 毎秒
表 い 線 秒速-1268, -1103 いう 速 成 持 い わ
発見 ウ 線 自然界 存在
9Be
緑線 表示 く 速 一
様子 放射性 体
7Be
あ わ
2：水素 Hη 一階電離 ウ Ca II K ウ
7Be 二重線(赤 青)
線 比較
※ 6：新星爆発 核 応
7Li
生成過程
新星爆発 3 側青い矢印 示 応
3He 4He
一気
7Be
合成 そ 後
爆発 飛ば 塊 中 ゆ く 緑 矢印 示
7Li
変化 電子捕獲 応 起
3：新星爆発 7Beそ 7Li 生成 核 応
※ 7：物質進化
宇 チウ 起源 探 川銀河 様々 星 チウ 組成 調
4 そ 結果 示 い 中 重元素量 い星 宇 比較的初期 生
星 ういう星 チウ 主 ビッ ン 生成 考え そ 量 標
準的 ビッ ン元素合成 予測 2，3倍小 い いう問題 指摘 議論
い 一方 重元素量 多い星 ビッ ン 何十億年 誕生 星 考え
ういう星 チウ 増加 い わ う 増加 作 出 超新星や星
間物質 チウ 生成 く 質量 小 星や新星爆発 チウ 生成 重要 あ
考え
4： チウ 量 進化 模式
論文 著者
Explosive lithium production in the classical nova V339 Del (Nova Delphini 2013) 典新星い V339 爆発的 チウ 生成
Akito Tajitsu, Kozo Sadakane, Hiroyuki Naito, Akira Arai & Wako Aoki 田実 人 国立 文 ワイ観測所
金 大阪教育大学
藤博之 屋大学/ 市立 文 新井彰 京都産業大学/兵庫県立大学 青木和光 国立 文
