科学者が謎の巨大電波バーストの起源を特定

高速電波バーストは、ほんの一瞬のうちに、太陽全体が 1 万年かけて放射するエネルギーと同じだけのエネルギーを放出します。私たちの望遠鏡は、このような強力なパルスを 16 回記録しましたが、毎日何千回も発生している可能性があります。

科学者たちは、これらの巨大なエネルギーの爆発の原因をまだ解明していませんが、多くの考えを持っています。宇宙ひも、恒星の誕生、中性子星の崩壊、ブラックホールの蒸発、そしてもちろん、エイリアンなどがそのほんの一部です。

高速電波バースト（FRB）のほとんどは、発生から数か月または数年経って、科学者が望遠鏡観測による大量のデータを精査するまで発見されない。しかし、ネイチャー誌に発表されたばかりの研究で、科学者チームがバーストを迅速に検出し、その現象の研究に役立つ他の望遠鏡に警告する方法を開発した。

研究チームは、6日間続いたバーストとその残光を研究することで、これまでより1000倍も高い精度でFRBの起源を特定することができた。2015年4月に記録されたこのバーストは、60億光年離れた楕円銀河から発生した。

この銀河の星は古く、このFRBは星の爆発的な誕生によるものではないことを示唆している。研究チームは、FRBは2つのコンパクトな星の衝突によるものだと推測しているが、すべてのFRBが必ずしも同じように生成されるわけではない。

「我々の発見は、こうしたバーストの原因を解明する道を開くものだ」と、オーストラリア連邦科学産業研究機構の天体物理学者で研究の共著者サイモン・ジョンストン氏は語った。

科学者たちは、FRB がどのくらい遠くにあるかを測定できるようになったため、宇宙の構造を研究する新たな道が開かれました。たとえば、研究チームはこの FRB を利用して、「行方不明」になっていた物質を見つけることができました。

モデルによれば、宇宙は 70 パーセントが暗黒エネルギー、25 パーセントが暗黒物質、そして私たちがよく知っている通常の物質はわずか 5 パーセントで構成されているとされています。しかし、宇宙の通常の物質の半分は失われているようです。

FRB が発射されると、高周波の波は最も速く移動し、低周波の波よりも早く測定機器に到達します。これらの波の相対的な移動時間から、科学者はバーストの発生源と地球の間の星間物質の密度を知ることができます。この測定を行うには、波がどれだけ遠くまで移動したかを知ることが不可欠です。

「本質的には、これによって宇宙、あるいは少なくとも宇宙に含まれる通常の物質の重量を測定できる」とジョンストン氏はプレスリリースで述べた。

そしてその結果、チームは失われた物質を発見した。測定された星間物質の「重さ」は、まさにモデルが予測した通りだった。

さらに、2007年に最初のFRBを発見した天体物理学者ダンカン・ロリマー氏によると、FRBは将来、重力波の研究にも役立つ可能性があるという。ネイチャー誌の論文に添えられた手紙の中で、ロリマー氏は、FRBを放射している巨大現象が何であれ、検出可能な重力波も放射している可能性があると示唆している。

ロリマー氏はまた、今後数年間に稼働を開始する新しい望遠鏡が、科学者がFRBを検出し、その性質についてさらに学ぶのに役立つはずだと指摘している。

「FRB の大規模な調査は、FRB の個体数に関する理解を深めるだけでなく、宇宙の網の目構造を非常に詳細に描き出し、一般相対性理論を厳密に検証し、さらには暗黒エネルギーの性質に関する新たな制約をもたらすだろう」と彼は書いている。