東北大学
学際科学フロンティア研究所

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宇宙最大の爆発現象「ガンマ線バースト」の爆発エネルギーは従来予測の4倍以上と判明 -世界初の電波・可視光同時偏光観測から隠れた爆発エネルギーを測定-

2022年12月8日『Nature Astronomy』誌に論文掲載およびプレスリリース

2022.12.09

台湾・国立中央大学/MITOS Science CO., LTD.の浦田裕次氏、東北大学学際科学フロンティア研究所(兼務 大学院理学研究科)の當真賢二准教授、同大学大学院理学研究科の桑田明日香氏(博士後期課程1年)らを中心とした国際研究チームは、アルマ望遠鏡とヨーロッパ南天天文台・超大型望遠鏡を使い、宇宙最大の爆発現象である「ガンマ線バースト」の電波と可視光における偏光の同時観測を世界で初めて成功させました。
 
今回の観測により、偏光を使わなければ見えない隠れたエネルギーを含めたガンマ線バーストの本当の爆発エネルギーを推定し、これまでの推定の4倍以上となることがわかりました。この結果により、典型的なロングガンマ線バーストの起源となる星の重さや爆発の理論が修正を迫られる可能性があります。宇宙で最初に誕生した星は、それが引き起こすガンマ線バーストの観測によって探すことができます。その星の重さの測定は、宇宙の進化史の解明にもつながります。
 
この観測成果は、天文学専門誌『Nature Astronomy』に2022年12月8日付で掲載されました。


図:ガンマ線バーストGRB191221Bの想像図(左)と普通の光と偏光した光で観測したGRB191221Bの観測画像(右下挿入図)。爆発のエネルギーが光に変換されたもの(残光)が観測されるが、偏光を使うことで爆発エネルギーを正確に推定することができる。(クレジット:Urata et al./Yu-Sin Huang/MITOS Science CO., LTD.)

論文情報:
Yuji Urata, Kenji Toma, Stefano Covino, Klaas Wiersema, Kuiyun Huang, Jiro Shimoda, Asuka Kuwata, Sota Nagao, Keiichi Asada, Hiroshi Nagai, Satoko Takahashi, Chao-En Chung, Glen Petitpas, Kazutaka Yamaoka, Luca Izzo, Johan Fynbo, Antonio de Ugarte Postigo, Maryam Arabsalmani, Makoto Tashiro
“Simultaneous Radio and Optical Polarimetry of GRB 191221B Afterglow”
Nature Astronomy
DOI:10.1038/s41550-022-01832-7
https://doi.org/10.1038/s41550-022-01832-7
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