GRB221009ガンマ線バーストは100年に一度の出来事

先週空を照らした記録破りのガンマ線バーストの発生源に、すべての目が注がれています。

10 月 9 日、天文学者がこれまでに見たことのないほどエネルギーの高い光線が地球を通過し、NASA のいくつかの衛星の検出器が一時的に見えなくなりました。光線はガンマ線バーストで発生することが知られている爆発の中で最も活発なタイプです。宇宙（の一部大爆発) いくつかの誕生に伴うと考えられているブラックホール.

数時間以内に、世界中の数十の望遠鏡が爆発源の方向を指し示し、これが実際に本の 1 つであることを確認しました。正式名称のイベント GRB221009A、それ以来、ボート (「史上最も明るい」) というあだ名を獲得しており、天文学者は、これらの悲惨な現象の背後にある気が遠くなるような物理学に光を当てるのに役立つことを望んでいます.

メリーランド大学とジョージ・ワシントン大学の天文学者であるブレンダン・オコナー氏は、Space.comに次のように語っています。「私たちはこのイベントに本当に畏敬の念を抱いており、それを研究できることをとても幸運に思っています。」

ガンマ線バーストは珍しくありません。 1 日に約 1 回、宇宙のどこかから私たちの惑星に短時間点滅します。宇宙全体で多くのイベントが発生すると考えられています。いくつかのガンマ線バーストは、おそらく衝突が原因で、ほんの一瞬光ります中性子星、その後に残されたアストラル死体です超新星大爆発出演者心の燃料が尽きた。他のものは数分間持続する可能性があり、おそらく超新星爆発から生まれたばかりのブラックホールが、その親星の多くを一度に飲み込み、その一部を非常に強力なジェットに放出しなければならない.

10 月 9 日のガンマ線バーストは、その光子が約 10 分間衛星検出器に衝突したため、以前に観測された長距離ガンマ線バーストの中でも際立っていました。これらの光子に詰め込まれたエネルギーは、これまでに測定されたどのエネルギーよりも高かった. 18 TeV では、GRB221009A 光子の少なくとも一部は、地球上で最も強力な粒子発生器によって生成された最もエネルギーの高い粒子の 2 倍の数で上回っています。大型ハドロンコライダー.

ガンマ線と宇宙塵との相互作用によって引き起こされた爆発の残光も異常であり、GRB221009A が空の一部から発せられたという事実にもかかわらず、以前に見られた他のオーロラを上回っていました。天の川銀河。爆発は電離するほど強力だった地球の大気長波無線通信が中断されました。

チリのジェミニ南望遠鏡で観測された記録破りの GRB221009A ガンマ線バースト。

チリのジェミニ南望遠鏡で観測された記録破りの GRB221009A ガンマ線バースト。 (画像クレジット: Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/B. O’Connor (UMD/GWU) および J. Rastinejad & W. Fong (ノースウェスタン大学))

O’Connor は、10 月にチリの Gemini South 望遠鏡を使用して GRB221009A の影響を観測した天文学者チームの一員であり、天文学者は全ガンマ線バーストの約 30% のみの起源を追跡できたと述べた。 10月の地球。 14日、初点灯から約1週間。 GRB221009A の場合、天文学者はその発生源を発見しました。矢としても知られる、いて座にある塵で満たされた銀河です。その後、別の驚きがありました: ガンマ線バーストがはるかに近くで発生しました土地他のほとんどの人が以前に見たよりも。

「これらのガンマ線バーストは、大質量星の崩壊から発生し、これらの星の寿命は非常に短いです」と、ジェミニサウスの測定に参加したノースウェスタン大学の天文学学生ジリアン・ラスティンガッドは Space.com に語った。「これらの星は、宇宙での星形成の歴史をたどっています。したがって、星形成がピークに達すると、長いガンマ線バーストがピークに達します。これは、宇宙の寿命の約半分です。しかし、このガンマ線バーストは最近発生しました。、私たちにはるかに近い」.

天文学者は、GRB221009A の発生源は約 24 億にあると推定しています。光年地球から。より近いガンマ線バーストは以前にも観測されていましたが、それらは GRB221009A ほど活発ではなく、イベントの特別なステータスに追加されました。

「このイベントは私たちにはとても明るく見えるので、より長く、より詳細に研究することができるでしょう」とオコナーは言いました. 「現在、少なくとも 50 台の望遠鏡がすべての波長で観測しており、これは科学を最大限に活用するのに役立ちます。」

ガンマ線バーストはせいぜい数分間しか持続しませんが、数週間にわたって観察可能な効果を生み出します。天文学者はまた、爆発を引き起こした超新星を探しています。この超新星は物質をよりゆっくりと外側に放出します。

「これらの爆発に関する現在の理解では、大質量の星があり、それが崩壊するとブラックホールが作成され、そこに星から何らかの物質が落下するというものです」と O’Connor 氏は述べています。「その後、ブラックホールは、ほぼ光速で移動するこのフラックス、ガンマ線バーストとしてそれを吐き出します。同時に、星が爆発すると、この物質の一部が外側に跳ね返り、本質的に離れ始めます。はるかに遅い速度ではありますが、それでも非常に高速です。それは超新星爆発です。」

宇宙塵のリングは、これまでに観測された中で最もエネルギーの高い宇宙爆発によって発火しました。

宇宙塵のリングは、これまでに観測された中で最もエネルギーの高い宇宙爆発によって発火しました。 (画像クレジット: NASA/Swift/A. Beardmore (レスター大学))

最初のバーストのガンマ線が周囲の宇宙の物質と相互作用するとき、それらは残光を生成します。ラスティンガッド氏によると、それは電磁スペクトルにまたがっていますが、X線と電波波長で最もよく観察されます. 天文学者は、最初に撮影された GRB221009A の残光をまだ観察しています。ガンマ線を探すNASAのSwift衛星爆発後の最初の数時間でのソースの周りの色付きのリングの形成。

Rastingad 氏は、望遠鏡は現在、GRB221009A を生み出した超新星爆発の最初の兆候を見始めており、今後数週間で「完全に発展する」と予想していると述べた。しかし、爆発源が上空にあるため、超新星の寿命が数か月間続くため、超新星を観測することはできません。

「太陽の後ろで揺れ始めています。そのため、11月末頃までには、2月まで見ることができなくなります」とRastingad氏は言いました.

その時、オコナーが望んだ、NASA ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡そしてそのハッブル宇宙望遠鏡彼女はこの取り組みに参加し、彼女の優れた光学および赤外線観測能力がこの取り組みに貢献しています。

「これは、どのくらいの質量が作成されたかを調査する絶好の機会です。 [in that event]「しかし、このイベントでどのような化学元素が作成されたかを理解することも必要です。宇宙で最も重い元素の一部がどのように形成されたかはまだわかっていません。超新星爆発でそのようなプロセスを見ることができるかもしれないと考えています」と Rastingad 氏は述べています。 .

ガンマ線バーストのイラスト。

ガンマ線バーストは、生まれたばかりのブラックホールから放出される短い超高エネルギージェットによって引き起こされます。 (画像クレジット: NASA、ESA、および M. Kornmesser)

ガンマ線バーストは、1960 年代にソ連の核実験 (ガンマ線も生成) を監視するために開発された米軍の衛星によって偶然発見され、何十年も完全な謎のままでした。天文学者が、宇宙の隅々からのこれらの強力な光の閃光が、巨大な星の崩壊と関係があるかもしれないことに最初に気付いたのは、1990 年代になってからのことでした。

しかし、ガンマ線バーストの現在の理解の多くは、観測ではなく理論とコンピューターモデリングに依存しており、天文学者はGRB221009Aがそれらの理論を微調整するのに役立つことを望んでいます. 天文学者がこの一生に一度の機会を最大限に活用しようと努力しているため、この慎重に観測されたイベントのあらゆる側面に関する多数の研究論文が今後数か月で確実に続きます。

GRB221009A の力によるバーストの相対的な近さは科学にとって恩恵ですが、天文学者は地球の近くでガンマ線バーストを見ることに熱心ではありません。特に私たちの銀河では。科学者たちは、数千光年の距離から地球を標的とするガンマ線バーストが地球の保護オゾン層を破壊し、氷河期につながる可能性のある大気の変化につながると信じています. 実際、これらのガンマ線バーストの 1 つは、地球の歴史における 5 つの主要な絶滅イベントの 1 つである、約 4 億 4000 万年前のオルドビス紀の大量絶滅を引き起こした可能性があります。

「幸いなことに、ガンマ線バーストを引き起こすジェットは非常に狭い範囲で発射されます」とオコナーは言いました。「ほんの数度しか表示されていません。しかし、それが私たちの銀河系で起こって、私たちに向けられた場合、それは私たちにとって本当に危険です。幸いなことに、各銀河で起こると予想されるこれらのイベントの割合は信じられないほど低いです。」

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Sasaki Manami

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