天文学者たちは謎の電波の発生源を銀河系内にまで遡った。

約 10 年間、深宇宙から発せられる謎の閃光が電波天文学者を困惑させてきた。この電波の爆発はわずか数千分の 1 秒しか続かず、数十億光年離れた銀河から発せられているように見える。遠すぎて何がその原因なのかよく見えないのだ。研究者はこれまでに約 120 の「高速電波バースト」を検出しており、その説明はほぼ半分の数に上る。理論家たちは、異星の星が崩壊したり、中性子星がブラックホールに衝突したり、さらには宇宙船をエネルギー ビームで押し回す異星文明など、さまざまな説を唱えてきた。

今、彼らはついに答えを得たかもしれない。

4月、研究者たちは、私たちの銀河のすぐ近くにある天の川銀河で、同様の電波閃光を発見した。一連の望遠鏡が、よりエネルギーの高いX線のバーストを伴う激しい電波パルスを捉えた。そのすべては、同じ場所、つまりマグネターと呼ばれる、非常に磁気を帯びて崩壊した恒星から来ていた。本日ネイチャー誌に掲載された一連の論文で説明されたこの現象は、謎めいた電波爆発と、宇宙で最も極端なクラスの天体の1つである既知の天体との関連を初めて明らかにした。

「これまでは、ただ推測、推測、そして推測の繰り返しでした」と、ネバダ大学ラスベガス校の天体物理学者で、高速電波バースト（FRB）の可能性のある発生源を調査する論文の著者であるビン・チャン氏は言う。「今回の発見は、FRBがどこから来たのかを実際に教えてくれるのです。」

電波天文学界に伝わったメッセージは今年4月28日の朝に発信された。この日、最近のFRB探索を先導してきた電波望遠鏡、カナダ水素強度マッピング実験（CHIME）が、X線を放出していることが知られている高密度の物体から発せられる強力な電波信号を捉えたのだ。その電波はFRBほどの明るさには達しなかったが、もう一度見る価値があるほどのエネルギーがあるようだった。CHIMEチームは「天文学者の電報」と呼ばれる通知を発信し、天文学界に知らせた。

多くのチームがCHIMEの呼びかけに応えたが、それに応答するために特別に製作した機器を持っていたチームは1つだけだった。カリフォルニア工科大学の大学院生、クリス・ボチェネック氏は、STARE2（突発天文電波放射調査2）として知られる、近くの電波バーストを専門に探すプロジェクトを率いている。ボチェネック氏と彼のチームは、STARE2をかなり大掛かりな計画として立ち上げた。一方では、3台の検出器からなるネットワークは、検出器1台あたり約1万5000ドルと比較的安価だった（より感度の高い施設は数千万ドルかかる）。まばゆい閃光を探すのに目を細める必要はない。しかしその一方で、彼らは長時間の待ち時間も覚悟していた。

「我々の銀河系でFRBが起きるというのは突飛な考えだ」と彼は言う。「発生率を額面通りに受け取ると、50年に1回くらいの頻度で起こると予想される」

検出はそれよりずっと早く行われた。CHIME の朝の電報に促されてボチェネック氏は日々のデータを精査し、STARE2 が同じ場所で同じ時間に閃光を記録していたことをすぐに発見した。そして、STARE2 の検出は、CHIME (周辺視野で脈動を捉えた) が最初に報告したものより 1,000 倍も明るかった。その莫大なエネルギーにより、この閃光はかろうじて天の川銀河からの最初の FRB とみなせるものとなった。

「その時点で私は凍りつきました」とボチェネック氏は言う。「これこそが、私たちがこの検出器を作った目的なのです。」

世界中の他のグループも、この画像に新たな詳細を加え続けた。電波バーストを捉えたのはCHIMEとSTARE2だけだったが、中国の巨大な500メートル口径球面電波望遠鏡（FAST）は、同じ場所からその後数十回のX線とガンマ線フレアを捉えた。その発生源は明らかだった。マグネターと呼ばれる死んだ恒星の一種で、およそ3万光年の距離にあり、基本的に私たちのすぐ近くにある。

短時間で膨大な量のエネルギーを放出する必要がある場合、マグネターより適した天体を見つけるのは難しいでしょう。マグネターは中性子星を模倣したもので、物質がブラックホールを形成する前にとれる最も密度の高い形態です。また、マグネターは既知の宇宙で最も強力な磁場を誇り、その強さはエンジニアが作り出せる最強の磁石のおよそ 10 億倍です。

太陽の質量に相当する質量を都市ほどの大きさの磁石に詰め込むと、どんな変化も劇的な結果をもたらす。マグネターは地球と同様に、破裂したり歪んだりする可能性のある地殻を持っている。そして、星震によって地殻が割れると、磁場も同様に激しい変動を起こす可能性がある。引き裂かれたり再形成されたりしている磁場が直接電波を放射したり、地殻が破裂して太陽フレアに似た粒子の噴出を引き起こし、それが今度はFRBを引き起こす可能性がある。

1 回の検出では、すべての FRB がマグネターから発生していることは証明されず、単一の中性子星の震動から発生するには複雑すぎると思われる奇妙な FRB パターンも多数存在します。しかし、4 月 28 日のバーストは、これらの天体が FRB のほとんどではないにしても、一部を説明できることを裏付けています。「宇宙には十分な数のマグネターがあります。それらは定期的にバーストを起こします。すべてをカバーできるほどの FRB を発生させることができます」と張氏は言います。

4月以来、この友好的な近隣マグネター（天の川銀河にある約30のマグネターのうちの1つ）は、さらに約10回電波を放射している。4月28日のイベントほどエネルギーの高いバーストはなかったが（このイベントは、他の銀河から発生した最も弱いFRBの約30倍の暗さだった）、これらのFRBは全体として非常に幅広いエネルギー範囲に及んでいる。この多様性は、明るいFRBが、他の銀河の隠れたマグネター活動の氷山の一角にすぎない可能性があることを示唆している。

「（この範囲は）私にさらなる自信を与えてくれます」と、この研究には関わっていないアムステルダム大学の電波天文学者ケリー・グルジ氏は言う。 「私たちはまさに、銀河系外の電波源と銀河系内の電波源との間のギャップを埋めようとしているのです。」

天文学者は、FRB の検出数が増えるにつれて、すべてのバーストが同じように発生するのかどうかを解明しようと試みるだろう。奇妙な閃光は、崩壊する恒星ではなく、中性子星の合体から生まれたような奇妙なマグネターから発生する可能性がある。このような微妙な違いを見分けるには何年もかかるかもしれないが、今回、初めての地域的な例が記録されたことで、この課題は以前ほど困難ではなくなったようだ。

「この前は、原因の発見に関してはかなり悲観的でした」と張氏は言う。「しかし、今回の場合は、この銀河FRBが手がかりになるかもしれないと思います。」