観測史上最高に明るいガンマ線バースト。20億光年かなたのガンマ線が天の川銀河を照らして現在も通過中。地球人の持つ探査機と望遠鏡でデータ蓄積中のため観測結果が小出しになりそうですが、ブラックホールの作り方以外でも分かることがたくさん出そうでワクワクです。以下、機械翻訳。
最も明るいガンマ線バーストがこれまでにないほど銀河を照らします
2023/03/28
ESA宇宙望遠鏡は、これまでに観測された中で最も明るいガンマ線バーストを観測した。 この稀な出来事からのデータは、ガンマ線バースト (GRB) を引き起こす巨大な爆発の詳細を理解するのに役立つ可能性があります。
爆発によるX線は銀河系にある20個の塵雲を照らし、その距離と塵の性質をこれまでより正確に測定できるようになった。 しかし、謎が残っています。 ガンマ線バーストを引き起こした爆発した星の破片は跡形もなく消えてしまったようだ。
ガンマ線バースト221009Aの位置
GRB 221009A は、2022年10月9日に NASA のニール・ゲーレルス・スウィフト天文台が X 線を検出したときに初めて報告されました。その線源は、銀河系の中心からそれほど遠くない、天の川にあるようでした。 しかし、スウィフトとNASAのフェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡からのさらなるデータは、それがはるかに遠いことをすぐに示唆しました。 その後、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡からの観測により、たまたま私たちの銀河の背後にあったはるか遠くの銀河へのバーストが正確に特定されました。
ハッブルが捉えたガンマ線バースト221009Aの残光 (gif)
GRB は数万光年ではなく約20億光年とはるかに遠いため、非常に明るい必要がありました。
「典型的なガンマ線バーストと今回のガンマ線バーストの違いは、リビングルームの電球とスポーツスタジアムのライトアップされた投光器の違いとほぼ同じです」とオランダのラドバウンド大学のアンドリュー・レヴァンは言う。 彼らはNASA/ESA/CSAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とNASA/ESAのハッブル宇宙望遠鏡を使ってバーストを観測しました。
統計的には、GRB 221009A と同じくらい明るい GRB は数千年に一度しか起こらないと予想されており、人類文明が始まって以来最も明るいガンマ線バーストである可能性さえあります。 したがって、天文学者はそれを「史上最も明るいボート」と名付けました。
「これは非常に目を見張るような出来事でした。 それを目撃できたのはとても幸運でした」と、GRB を研究する ESA 研究員のアリシア・ロウコ・エスコリアルは言います。
計算によると、爆発が続いた数秒間で、爆発は約ギガワットの電力を地球の上層大気中に蓄積したことが示されています。 これは地上の発電所のエネルギー出力に相当します。 「非常に多くのガンマ線とX線が放出されたため、地球の電離層が励起されました」と、GRBを検出した探査機の1つであるインテグラルのESAプロジェクト科学者エリック・クルカース氏は言う。
XMM-Newton がガンマ線バースト 221009A からダストリングを捕捉
他の多くの ESA 探査機、XMM ニュートン、ソーラー オービター、ベピコロンボ、ガイア、SOHO も GRB またはその銀河への影響を検出しました。 この出来事は非常に明るかったため、残光として知られる残留放射線は今日でも目に見え、今後も長期間にわたってその状態が続くでしょう。 現在インテグラルのデータを分析しているスイスのジュネーブ大学のヴォロディミール・サフチェンコ氏は、「この出来事の余韻は今後何年も続くだろう」と語る。
まったく異なる機器から得られたこの大量のデータは、最初の爆発がどのように起こったのか、そして放射線が宇宙を旅する途中で他の物質とどのように相互作用したのかを理解するために、現在集められています。
すでに科学的な結果が得られている分野の 1 つは、X 線が銀河系の塵雲を照らした方法です。 放射線は銀河間空間を約20億年かけて移動し、私たちの銀河に侵入しました。 その後、約6万年前に最初の塵雲に遭遇し、約1000年前に最後の塵雲に遭遇しました。
X線が塵雲に遭遇するたびに、放射線の一部が散乱し、外側に広がって見える同心円状のリングが作成されました。 ESA の XMM-Newton は、GRB 後数日間これらのリングを観測しました。 最も近い雲が最大のリングを生成したのは、単純に遠近法によって雲が大きく見えるためです。
ガンマ線バーストの図
イタリア、パヴィア高等スクオーラ大学 IUSS のアンドレア ティエンゴ氏と天文学者チームは、これらの塵雲のそれぞれまでの最も正確な距離を導き出すためにデータを分析しました。 「最初に衝突した雲は、銀河系の端にあるようで、通常銀河の塵雲が観察される場所からは遠く離れています」とアンドレア氏は言う。 X線は塵のサイズ、形状、組成に応じて散乱するため、研究チームは雲の中の塵粒子の性質を推測した。
長年にわたり、天文学者たちは塵粒子のさまざまな特性を提案してきたため、アンドレア氏らはそれらを X 線データと照らし合わせてテストすることができました。 彼らは、あるモデルが指輪を非常によく再現していることを発見しました。 このモデルでは、ダスト粒子は主に炭素の結晶形であるグラファイトで構成されていました。 また、特定の信号はどの機器によっても直接観測されなかったため、彼らはそのデータを使用して GRB 自体からの X 線放射を再構築しました。
しかし、GRBを作成するために爆発した物体については謎が残っています。 アンドリュー・レヴァンと同僚は、ウェッブ宇宙望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡を使用して爆発の余波を探しましたが、何も見つかりませんでした。 「それは奇妙です」と彼は言います、「そしてそれが何を意味するのか完全に明らかではありません。」
おそらく、この星は非常に重かったので、最初の爆発の後、すぐにブラックホールを形成し、伝統的に超新星残骸として知られるガス状の雲を作る物質を飲み込んだのかもしれません。
そのため、天文学者らが爆発した星の残骸の捜索を続ける中、やるべき多くの追跡調査が残っている。 彼らが探すことの一つは、このような大規模な爆発で生成されると考えられる金などの重元素の痕跡だ。
編集者向けのメモ:
XMM ニュートン、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡、インテグラルの観測を含む、GRB 221009A の最新の観測結果は、2023 年 3 月 28 日の第 20 回米国天文学会高エネルギー天体物理学部門会議での記者会見で発表されます (AAS) ）米国ハワイにある。 ライブストリーム: https://www.youtube.com/c/AASPressOffice
アンドレア・ティエンゴらによる「リングの力: 塵散乱ハローからの GRB221009A 軟X線放射」は、The Astrophysics Journal Letters に掲載されています: https://doi.org/10.3847/2041-8213 /acc1dc
Andrew Levan らによる「GRB 残光の最初の JWST スペクトル: 史上最も明るい GRB である GRB 221009A の観測には明るい超新星は見られない」が、The Astrophysical Journal Letters に掲載されています: https://iopscience.iop.org /collections/apjl-230323-172_ウルトラルミナスに焦点を当てる-GRB-221009A
最も明るいガンマ線バーストがこれまでにないほど銀河を照らします
2023/03/28
ESA宇宙望遠鏡は、これまでに観測された中で最も明るいガンマ線バーストを観測した。 この稀な出来事からのデータは、ガンマ線バースト (GRB) を引き起こす巨大な爆発の詳細を理解するのに役立つ可能性があります。
爆発によるX線は銀河系にある20個の塵雲を照らし、その距離と塵の性質をこれまでより正確に測定できるようになった。 しかし、謎が残っています。 ガンマ線バーストを引き起こした爆発した星の破片は跡形もなく消えてしまったようだ。
ガンマ線バースト221009Aの位置
GRB 221009A は、2022年10月9日に NASA のニール・ゲーレルス・スウィフト天文台が X 線を検出したときに初めて報告されました。その線源は、銀河系の中心からそれほど遠くない、天の川にあるようでした。 しかし、スウィフトとNASAのフェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡からのさらなるデータは、それがはるかに遠いことをすぐに示唆しました。 その後、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡からの観測により、たまたま私たちの銀河の背後にあったはるか遠くの銀河へのバーストが正確に特定されました。
ハッブルが捉えたガンマ線バースト221009Aの残光 (gif)
GRB は数万光年ではなく約20億光年とはるかに遠いため、非常に明るい必要がありました。
「典型的なガンマ線バーストと今回のガンマ線バーストの違いは、リビングルームの電球とスポーツスタジアムのライトアップされた投光器の違いとほぼ同じです」とオランダのラドバウンド大学のアンドリュー・レヴァンは言う。 彼らはNASA/ESA/CSAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とNASA/ESAのハッブル宇宙望遠鏡を使ってバーストを観測しました。
統計的には、GRB 221009A と同じくらい明るい GRB は数千年に一度しか起こらないと予想されており、人類文明が始まって以来最も明るいガンマ線バーストである可能性さえあります。 したがって、天文学者はそれを「史上最も明るいボート」と名付けました。
「これは非常に目を見張るような出来事でした。 それを目撃できたのはとても幸運でした」と、GRB を研究する ESA 研究員のアリシア・ロウコ・エスコリアルは言います。
計算によると、爆発が続いた数秒間で、爆発は約ギガワットの電力を地球の上層大気中に蓄積したことが示されています。 これは地上の発電所のエネルギー出力に相当します。 「非常に多くのガンマ線とX線が放出されたため、地球の電離層が励起されました」と、GRBを検出した探査機の1つであるインテグラルのESAプロジェクト科学者エリック・クルカース氏は言う。
XMM-Newton がガンマ線バースト 221009A からダストリングを捕捉
他の多くの ESA 探査機、XMM ニュートン、ソーラー オービター、ベピコロンボ、ガイア、SOHO も GRB またはその銀河への影響を検出しました。 この出来事は非常に明るかったため、残光として知られる残留放射線は今日でも目に見え、今後も長期間にわたってその状態が続くでしょう。 現在インテグラルのデータを分析しているスイスのジュネーブ大学のヴォロディミール・サフチェンコ氏は、「この出来事の余韻は今後何年も続くだろう」と語る。
まったく異なる機器から得られたこの大量のデータは、最初の爆発がどのように起こったのか、そして放射線が宇宙を旅する途中で他の物質とどのように相互作用したのかを理解するために、現在集められています。
すでに科学的な結果が得られている分野の 1 つは、X 線が銀河系の塵雲を照らした方法です。 放射線は銀河間空間を約20億年かけて移動し、私たちの銀河に侵入しました。 その後、約6万年前に最初の塵雲に遭遇し、約1000年前に最後の塵雲に遭遇しました。
X線が塵雲に遭遇するたびに、放射線の一部が散乱し、外側に広がって見える同心円状のリングが作成されました。 ESA の XMM-Newton は、GRB 後数日間これらのリングを観測しました。 最も近い雲が最大のリングを生成したのは、単純に遠近法によって雲が大きく見えるためです。
ガンマ線バーストの図
イタリア、パヴィア高等スクオーラ大学 IUSS のアンドレア ティエンゴ氏と天文学者チームは、これらの塵雲のそれぞれまでの最も正確な距離を導き出すためにデータを分析しました。 「最初に衝突した雲は、銀河系の端にあるようで、通常銀河の塵雲が観察される場所からは遠く離れています」とアンドレア氏は言う。 X線は塵のサイズ、形状、組成に応じて散乱するため、研究チームは雲の中の塵粒子の性質を推測した。
長年にわたり、天文学者たちは塵粒子のさまざまな特性を提案してきたため、アンドレア氏らはそれらを X 線データと照らし合わせてテストすることができました。 彼らは、あるモデルが指輪を非常によく再現していることを発見しました。 このモデルでは、ダスト粒子は主に炭素の結晶形であるグラファイトで構成されていました。 また、特定の信号はどの機器によっても直接観測されなかったため、彼らはそのデータを使用して GRB 自体からの X 線放射を再構築しました。
しかし、GRBを作成するために爆発した物体については謎が残っています。 アンドリュー・レヴァンと同僚は、ウェッブ宇宙望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡を使用して爆発の余波を探しましたが、何も見つかりませんでした。 「それは奇妙です」と彼は言います、「そしてそれが何を意味するのか完全に明らかではありません。」
おそらく、この星は非常に重かったので、最初の爆発の後、すぐにブラックホールを形成し、伝統的に超新星残骸として知られるガス状の雲を作る物質を飲み込んだのかもしれません。
そのため、天文学者らが爆発した星の残骸の捜索を続ける中、やるべき多くの追跡調査が残っている。 彼らが探すことの一つは、このような大規模な爆発で生成されると考えられる金などの重元素の痕跡だ。
編集者向けのメモ:
XMM ニュートン、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡、インテグラルの観測を含む、GRB 221009A の最新の観測結果は、2023 年 3 月 28 日の第 20 回米国天文学会高エネルギー天体物理学部門会議での記者会見で発表されます (AAS) ）米国ハワイにある。 ライブストリーム: https://www.youtube.com/c/AASPressOffice
アンドレア・ティエンゴらによる「リングの力: 塵散乱ハローからの GRB221009A 軟X線放射」は、The Astrophysics Journal Letters に掲載されています: https://doi.org/10.3847/2041-8213 /acc1dc
Andrew Levan らによる「GRB 残光の最初の JWST スペクトル: 史上最も明るい GRB である GRB 221009A の観測には明るい超新星は見られない」が、The Astrophysical Journal Letters に掲載されています: https://iopscience.iop.org /collections/apjl-230323-172_ウルトラルミナスに焦点を当てる-GRB-221009A
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