NASAのFermi Telescopeが記録破りのガンマ線バーストで新たな特徴を発見

Tokyo2022年10月、天文学者たちは史上最も明るいガンマ線バースト（GRB）を観測し、「BOAT（史上最も明るい）」と名付けました。この現象は世界中の科学者たちを驚かせました。最近、NASAのフェルミガンマ線宇宙望遠鏡から得られた新しい情報により、GRBの50年間の研究では見られなかった独自の詳細が明らかになりました。

以下が判明していることです。

• BOATは正式にはGRB 221009Aとして知られています。
• この爆発は2022年10月9日に起きました。
• フェルミのガンマ線バーストモニターが、爆発から数分後に通常とは異なるエネルギーのピークを検出しました。

オランダのラドバウト大学の主任研究者であるマリア・エドヴィジェ・ラヴァシオはこの発見について語りました。「このシグナルを見つけたときは、本当に興奮しました。私たちの分析によると、これはガンマ線バースト（GRB）研究において50年ぶりに発見された明確な放出線です」と彼女は述べました。この発見は、これらの強力な宇宙現象をよりよく理解する手助けとなります。

ガンマ線バースト（GRB）は、宇宙で最も強大な爆発現象です。それはすべての光の中で最も高いエネルギーを持つガンマ線を大量に放出します。特に、このBOATと呼ばれるイベントは非常に強力で、フェルミ宇宙望遠鏡を含む衛星上のガンマ線検出器を飽和状態にしました。科学者たちは再構成されたデータを利用して、このGRBが過去10,000年で地球から観測された中で最も明るかった可能性があると判断しました。

最初のバーストから約5分後、フェルミ望遠鏡は特定の種類の光放出を観測しました。この放出は約40秒間続き、約1200万電子ボルトのエネルギーピークに達しました。これは、可視光のエネルギーが2〜3電子ボルトであるのに比べて非常に高い値です。

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過去の研究では、他のガンマ線バースト（GRB）に特徴が見つかることがありましたが、これらは統計的なノイズに過ぎないと考えられることが多かったです。INAF-ブレラ天文台のオム・シャラン・サラフィア共同著者によると、「BOATに見られる特徴は異なります。それが単なるノイズである可能性は非常に低く、5億分の1未満です。」

GRBジェット内の独特なエネルギーパターンは、その内部で何が起きているかについての手がかりを提供しています。観測された放射は、おそらく電子と陽電子が衝突して互いに消滅し、ガンマ線を生成することによって生じています。ジェットが光速に近い速度で動いているため、これらの放射は非常に高いエネルギーにシフトしています。

これらの粒子が光速の約99.9%で私たちに向かって移動しているとき、この放射はガンマ線バーストのジェットの激しい環境を示しています。NASAのゴダード宇宙飛行センターのフェルミプロジェクト科学者であるエリザベス・ヘイズは、「これらの宇宙爆発を何年も研究してきた後でも、新しい情報を発見し続けています」と述べています。「このような手がかりを見つけることで、これらの極限環境をより理解するのに役立ちます」。

フェルミガンマ線宇宙望遠鏡は、NASA、アメリカ合衆国エネルギー省、そして国際的なパートナーが協力して取り組んでいるプロジェクトです。この発見は、宇宙に関する知識を深めるために、国際協力がいかに重要であるかを示しています。明瞭な放出線の発見により、ガンマ線バースト（GRB）における粒子の相互作用やジェットの動力学を研究する新たな機会がもたらされます。