55億光年離れた宇宙全体で、多くの望遠鏡が短いガンマ線バーストの明るい閃光を記録しました。 キロノバスターの爆発と非常によく似ています。
天文学者は、2017年に歴史上初めて記録された中性子星の衝突とデータをリンクさせようとしました。
GW 170817として知られる2017年の発見は大きな恩恵でした。さまざまな信号に関する膨大な量のデータが、イベントを理解し、同様の現象が再発した場合に私たちが見ているものを認識するのに役立ちます。
しかし、ガンマ線バーストに伴うキロノバには、GRB 200522Aと呼ばれるものがあり、中性子星の衝突とは大きく異なります。 ハッブル宇宙望遠鏡によって近赤外で捕捉されたフレアは、信じられないほど明るく、中性子星衝突モデルが予測したよりも10倍明るかった。
「これらの観察結果は、ガンマ線の短いバーストに関する従来の説明とは一致しません」と、ノースウエスタン大学の天文学者ウェンフィフォンは述べています。
「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、これは衝突ではありません。 ハッブルで検出した近赤外放射は明るすぎます。
放射線は、ガンマ線バーストを検出するように設計された宇宙望遠鏡であるNASAのNeil Gerels SwiftObservatoryによって最初に検出されました。 警告が受信されるとすぐに、他の宇宙および地上の望遠鏡が爆発現場に同調し始めました。
非常に大きな配列、W.M。 KeckObservatoryとLasCumbres Observatoryのグローバル望遠鏡のネットワークは、電波からX線までのイベントの電磁プロファイルを取得するために機能しました。 彼らは、それが短いガンマ線バーストであることを示しました-中性子星の合併に関連して2秒未満続くタイプの爆発。
しかし、近赤外で現象を観察するハッブル宇宙望遠鏡は、科学者の心を変えました。
「データが届くと、私たちが見た発光メカニズムの画像を作成しました」と、英国のバース大学の天文学者タンモイ・ラスカーは述べています。
「ハッブルが追加した情報により、従来の考え方を放棄し、新しい現象が起こっていると想定する必要があることがわかったため、思考プロセスを完全に変更する必要がありました。 次に、これらの非常に強力な爆発が物理学にとって何を意味するのかを理解する必要がありました。
2つの中性子星の衝突-死んだ星の崩壊するコア-は画期的な出来事です。 中性子星は小さくて密度が高く、太陽の質量の約1.1〜2.5倍ですが、直径20kmの球に詰め込まれています。
それらが衝突すると、通常の新星の1,000倍の明るさのキロノバ星の爆発という形で途方もない量のエネルギーを放出します。 これは、光の速度に近い速度で移動する放出された物質のジェットからの高エネルギーガンマ線のバーストを伴います。
キロノバ自体は、重い元素の放射性崩壊によって引き起こされる波の光学的および赤外線範囲の輝きです。 天文学者は、GW170817の2つの中性子星が融合してブラックホールを形成したと信じています。 研究者たちは、キロのGRB 200522Aの近赤外輝度は、2つの中性子星が融合して別のものを形成したことを示していると信じています。それはマグネターです。
マグネターは一種の中性子星ですが、それらはめちゃくちゃ強力な磁場を持っています-平均的な中性子星よりも約1000倍強力です。
マグネターは非常にまれです。 ミルキーウェイでこれまでに発見されたのは24個だけです。 このため、それらがどのように発生するかを理解することはかなり困難です。 GRB 200522Aに関連する2つの中性子星がマグネターを形成した場合、これにより、これらの極端な星が発生する可能性のある新しいメカニズムが得られます。
「私たちの銀河系でマグネターが存在することを私たちは知っています」とフォンは言いました。
「それらのほとんどは、高度に磁化された中性子星を残して、巨大な星からの爆発によって形成されていると思います。 ただし、それらのごく一部が中性子星の合併によって形成される可能性があります。 これの証拠はこれまで見たことがありません。」
現在までに、1キロノバ、GW 170817のみが確認され、十分に特徴付けられています。
しかし、新しい研究は、考えられるさまざまなキロ星のカタログを作成し、2つの中性子星の衝突から生じる結果の範囲を理解するための一歩です。
この研究は、The Astrophysical Journalでの公開が承認され、arXivで入手できます。
出典：写真：(NASA、ESA、およびD. Player / STScI)
