科学者が高光度赤外線キロノバについての真実を明らかにする

科学者が高光度赤外線キロノバについての真実を明らかにする
リリース番号： 2020-29　リリースの場合：2020年11月12日木曜日-午前10時
マサチューセッツ州ケンブリッジ-
科学者たちは本日、記録上最も明るいキロノバ候補を観測したと発表しました。これは、ガンマ線バーストの余波で何が起こるかという従来の理論に挑戦する発見です。調査結果は、アストロフィジカルジャーナルの次の号に掲載されており、マグネターと呼ばれる巨大で高度に磁化された中性子星の誕生の可能性を示しています。
科学者たちは、地球に到達するために54.7億年にわたって移動した後、2020年5月22日に最初に閃光を検出しました。ハッブル宇宙望遠鏡、スウィフト天文台、および複数の地上望遠鏡を使用して、研究チームは、無線からX線までの電磁スペクトル全体にわたって短いガンマ線バースト200522Aを綿密に観測しました。この研究の結果、この極端な現象についてこれまでで最も詳細で不可解な観測がいくつか収集され、ハッブルによって検出された赤外線放射は予測よりも10倍明るかった。
「ハッブル観測は、短いガンマ線バーストを引き起こす中性子星衝突の際に、金、プラチナ、ウランなどの重い元素の生成から生じる赤外線放射を検索するように設計されました」とエドバーガーは言いました。天体物理学センターの天文学者| ハーバード＆スミソニアン、ハッブルプログラムの主任研究員。「驚いたことに、私たちは予想よりもはるかに明るい赤外線放射を発見しました。これは、合併の名残であるマグネターからの追加のエネルギー入力があったことを示唆しています。」
科学者たちは長い間、短いガンマ線バースト（2秒未満続くガンマ線爆発）が、太陽の質量の周りにある非常に密度の高い物体であるが、小さな都市のサイズに圧縮された中性子星の衝突によって生成されると考えてきました。これらの衝突が発生すると、科学者はキロノバ（2つの中性子星の融合に特有の重元素の放射性崩壊によって引き起こされる残光）を観測することを期待しています。これは、従来の新星よりも最大1,000倍明るいです。そして今日まで、2つの中性子星の合併はブラックホールを生み出すと考えられていました。
新しい観測は、科学者に爆発のより完全な全体像を提供し、ガンマ線バーストに関する従来の理論を妨害しました。イリノイ州エバンストンにあるノースウェスタン大学の天文学者であり、この研究の筆頭著者であるウェンファイ・フォン氏は、「これらの観測は、短いガンマ線バーストの従来の説明には適合しない」と述べた。「この爆発からのラジオとX線について私たちが知っていることを考えると、それはちょうど一致しません。ハッブルで見つけた赤外線放射は明るすぎます。このガンマ線バーストのパズルのピースを合わせようとすると、1つのパズルのピースが正しくフィットしません。」
チームは、ハッブルで観測された異常なレベルの明るさを説明するために、いくつかの可能性について話し合いました。バーガーによると、不適合パズルのピースは大きな質問に答えたかもしれません。「このような衝突で残されたもの：より大きな中性子星？ブラックホール？この赤外線放射が見られ、非常に明るいという事実は、中性子星の衝突から実際に短いガンマ線バーストが形成されることを示していますが、驚くべきことに、衝突の余波はブラックホールではなく、おそらくマグネターである可能性があります。」
閃光はもともとNASAのニールゲーレルスウィフト天文台によって検出され、科学者たちはハッブル、超大型干渉電波望遠鏡（VLA）、ラスカンブレス天文台などの他の望遠鏡を使って残光、キロノバ、ホスト銀河の追跡観測をすばやく実施しましたグローバル望遠鏡（LCOGT）とWMケック天文台。フォンにとって、違いを生んだのはハッブル観測でした。「ハッブルは、それが赤外線を検出した唯一のものであるという意味で、本当に契約を結びました」とフォンは説明しました。「驚くべきことに、ハッブルはバーストからわずか3日後に画像を撮ることができました。静的なソースではなく、合併に関連するフェージングの対応物があることを証明するために別の観測が必要です。ハッブルが16日と55をもう一度見たとき数日、私たちは色あせたソースをかじっただけではないことを知っていました、しかし、私たちは非常に珍しいことも発見しました。ハッブルの壮大な解像度は、バーストの位置からホスト銀河を解きほぐし、合併から来る光の量を定量化する上でも重要でした。」
今後の天文台と望遠鏡は、同様のイベントの観測をさらに魅力的にし、科学者が現在キロノバについて知っていることをさらに明確にするでしょう。NASAの今後のジェームズウェッブ宇宙望遠鏡は、このタイプの観測に特に適しています。「ウェッブは同様の出来事の研究に完全に革命を起こすだろう」とバーガーは言った。「その信じられないほどの赤外線感度により、それはさらに遠い距離でそのような放射を検出するだけでなく、赤外線放射の性質を解決する詳細な分光情報も提供します。」
天体物理学センターについて| ハーバード＆スミソニアン
マサチューセッツ州ケンブリッジに本社を置く天体物理学センター| ハーバード＆スミソニアン（CfA）は、スミソニアン天体物理観測所とハーバード大学天文台のコラボレーションです。6つの研究部門に編成されたCfAの科学者は、宇宙の起源、進化、そして究極の運命を研究しています。
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