天文学者たちは、アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) を使用して、中性子星と別の星との爆発的な中性子星の合体を初めて記録しました。彼らは、合体によって引き起こされた激しい爆発からミリ波の光を検出しました。この光は、これまでに観測された中で最も高エネルギーの短時間ガンマ線バーストの 211106 つであると考えられています - GRB XNUMXA。
間もなくユタ大学の物理学と天文学の助教授として働き始めるタンモイ・ラスカー氏は、次のように述べた。 「合体は、連星の軌道からエネルギーを奪う重力波放射によって起こり、星同士が互いに向かって螺旋を描きます。」
「結果として生じる爆発には、光速に近い速度で移動するジェットが伴います。これらのジェットの 1 つが地球に向けられているとき、私たちは短いパルスを観測します。 ガンマ線 放射線または短期間のGRB。」
短期間の GRB は検出が難しいことがよくあります。これまで、電波波長で検出された短時間の GRB はわずか 6 個だけです。さらに、ミリメートル波長では何も検出されませんでした。
ラスカルは言いました、 「問題は、GRBまでの距離が非常に遠いことと望遠鏡の技術力です。 短期GRB 残光は非常に明るくエネルギッシュです。しかし、これらの爆発は遠くの銀河で起こるため、それらからの光は地球上の望遠鏡にとっては非常に微弱である可能性があります。アルマ望遠鏡ができる前は、ミリ波望遠鏡はこれらの残光を検出できるほど感度が高くありませんでした。」
GRB 211106A からの光は非常に微弱だったので、NASA のニール・ゲーレルズ・スウィフト天文台による初期の X 線観測では爆発が確認されましたが、その波長では主銀河は検出できませんでした。したがって、科学者たちはその正確な位置を特定することができませんでした。
バーストがどの銀河から発生したかを知り、バースト自体についてさらに理解するには、残光の使用が必要です。科学者たちは最初、X線で対応する銀河が見つかったばかりのときに、このバーストは近くの銀河から発生したのではないかという仮説を立てた。
ラスカルは言いました、 「それぞれの波長は、GRB に対する科学者の理解に新たな次元を加えました。特にミリメートルは、バーストの真実を明らかにするために重要でした。」
「ハッブル観測により、銀河の変化しない領域が明らかになりました。アルマ望遠鏡の比類のない感度により、その領域内の GRB の位置をより正確に特定することができ、さらに遠くにある別の暗い銀河にあることが判明しました。つまり、この短時間のガンマ線バーストは私たちが最初に考えていたよりもさらに強力で、記録上最も明るくエネルギー的なバーストの一つとなっているのです。」
ノースウェスタン大学物理学・天文学助教授のウェンファイ・フォン氏は次のように付け加えた。 「この短いガンマ線バーストは、アルマ望遠鏡でこのような現象の観測を試みたのは初めてでした。短いバーストの残光を得るのは非常に困難なので、このイベントが非常に明るく輝くのを捉えるのは壮観でした。これらのバーストを何年も観察してきた後、この驚くべき発見は新しい研究分野を切り開き、将来アルマ望遠鏡や他の望遠鏡アレイでさらに多くのバーストを観察する動機になります。」
NRAO/ALMAの国立科学財団プログラムオフィサーであるジョー・ペス氏は次のように述べています。 「これらの観察は多くのレベルで素晴らしいです。彼らは、私たちが謎を理解するのに役立つ詳細な情報を提供します。 ガンマ線バースト (そして中性子星天体物理学全般)。また、宇宙と地上の望遠鏡による多波長観測が、天体物理現象を理解する上でいかに重要で補完的であるかを示しています。」
エド・バーガー、ハーバード大学天文学教授、天体物理学センター研究員 |ハーバード大学とスミソニアン大学は次のように述べています。 「短期間のGRBの研究には、世界中と宇宙であらゆる波長で動作する望遠鏡を迅速に調整する必要があります。 GRB 211106A の場合、アルマ望遠鏡、米国科学財団のカール G. ジャンスキー超大型アレイ (VLA)、NASA のチャンドラ X 線天文台、ハッブル宇宙望遠鏡など、入手可能な最も強力な望遠鏡のいくつかを使用しました。」
「現在運用されているジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）と、次世代VLA（ngVLA）などの将来の20～40メートルの光学望遠鏡と電波望遠鏡を使えば、私たちはこれらの大災害の全体像を作成し、それらを研究することができるでしょう。」前例のない距離。」
ラスカー と, 「JWST を使用すると、ホスト銀河のスペクトルを取得して距離を簡単に知ることができます。将来的には、JWST を使用して赤外線残光を捕捉し、その化学組成を研究することもできるでしょう。 ngVLA を使用すると、残光の幾何学的構造と、そのホスト環境で見つかった星形成燃料をこれまでにない詳細に研究できるようになります。私たちの分野における今後の発見に興奮しています。」
ジャーナルリファレンス：
- タンモイ・ラスカー、アリシア・ロウコ・エスコリアル。最初の短い GRB ミリ波残光: 非常にエネルギー的な SGRB 211106A の広角ジェット。 天体物理学ジャーナルの手紙。 arXiv: 2205.03419v2
