これまでに観測された中で最も明るいガンマ線バーストは、ブラックホールの産声

大質量星の核融合が終了して自身の質量を支えきれなくなると白色矮星→中性子星→ブラックホールと段階を経ずにいきなりブラックホールになる？
巨星時代に放出した物質にガンマ線と衝撃波が追い付くたびに低エネルギーのガンマ線が発生する様ですが以下、機械翻訳。
これまでに観測された中で最も明るいガンマ線バーストは、宇宙爆発の新しい謎を明らかにします
2023年03月28日 ニュースリリース
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科学者たちは、300 秒以上続いたガンマ線放出は、巨大で急速に回転している星のコアが自重で崩壊するときに形成された、ブラック ホールの誕生の叫びであると考えています。


この図は、最も一般的なタイプの長いガンマ線バーストの成分を示しています。
クレジット: NASA のゴダード宇宙飛行センター
マサチューセッツ州ケンブリッジ– 2022年 10月 9日、ガンマ線放射の強烈なパルスが太陽系を通過し、多数の周回衛星のガンマ線検出器を圧倒し、最も強力な望遠鏡を使用して事象を研究するために天文学者を追跡に送りました。

発見日から GRB 221009A と名付けられた新しいソースは、これまでに記録された中で最も明るいガンマ線バースト (GRB) であることが判明しました。

The Astrophysical Journal Lettersに本日掲載された新しい研究では、天体物理学センターによる重要なミリ波観測を含む、電波からガンマ線までの GRB 221009A の観測が報告されています。ハワイにあるハーバード & スミソニアンのサブミリ波アレイ(SMA) は、これらの極端な宇宙爆発の起源を理解するための数十年にわたる探求に新たな光を当てました。

GRB 221009A からのガンマ線放出は 300 秒以上続きました。天文学者は、そのような「長時間」の GRB は、大質量で急速に回転する星のコアが自重で崩壊するときに形成される、ブラック ホールの誕生の叫びであると考えています。生まれたばかりのブラック ホールは、光速に近い強力なプラズマ ジェットを放出し、崩壊する星を貫き、ガンマ線で輝きます。

GRB 221009A はこれまでに記録された中で最も明るいバーストであり、ガンマ線の最初のバーストの後に何が起こるかについては本当の謎が横たわっていました。ユタ大学の物理学と天文学の助教授であり、研究の筆頭著者であるタンモイ・ラスカーは、「ジェットが死にかけている星を取り巻くガスに衝突すると、スペクトル全体にわたって明るい「残光」の光が生成されます」と述べています。「残光は非常に急速に消えていきます。つまり、光が消える前に、その秘密を一緒に取りながら、光を迅速かつ機敏に捉える必要があります。」

GRB 221009A の残光を研究するために世界最高の電波望遠鏡とミリ波望遠鏡を使用するキャンペーンの一環として、天体物理学センター (CfA) の天文学者エド ベルガーとイベット センデスは、SMA でデータを迅速に収集しました。

「このバーストは非常に明るいため、残光の詳細な挙動と進化を前例のない詳細で調査するユニークな機会を提供しました。それを見逃したくありませんでした!」ハーバード大学およびCfAの天文学教授であるEdo Berger氏は、次のように述べています。「私はこれらのイベントを 20 年以上研究してきましたが、これは私が初めて観察した GRB と同じくらい刺激的でした。」「その迅速な応答能力のおかげで、SMA を GRB 221009A の位置にすばやく向けることができました」と、SMA プロジェクトの科学者で CfA の研究者であるGarrett Keating 氏は述べています。「チームは、この GRB の残光がどれほど明るいかを見て興奮しており、10 日間以上にわたってそれが消えていくのを監視し続けることができました。」

SMA や世界中の他の望遠鏡からのデータを分析して組み合わせた後、天文学者は戸惑いました。ミリ波と電波の測定値は、可視光と X 線光に基づく予想よりもはるかに明るいものでした。

「これは、これまでに収集した中で最も詳細なデータセットの 1 つであり、ミリ波データと電波データが期待どおりに動作しないことは明らかです」と、CfA の研究員である Yvette Cendes 氏は述べています。「過去のいくつかのGRBは、ジェット自体の衝撃波の特徴であると考えられるミリ波と無線放射の短い超過を示しましたが、GRB 221009Aでは、超過放射はこれらの過去のケースとはまったく異なる振る舞いをします.」
彼女は、「過剰なミリ波と電波を生成するまったく新しいメカニズムを発見した可能性が高い」と付け加えています。
Cendes によると、GRB 221009A によって生成される強力なジェットは、ほとんどの GRB よりも複雑である可能性があります。「可視光とX線光はジェットの一部によって生成され、初期のミリ波と電波は別のコンポーネントによって生成される可能性があります.」
「幸いなことに、この残光は非常に明るいため、今後数か月、場合によっては数年にわたって電波放射の研究を続けることになります」と Berger 氏は付け加えます。「このはるかに長い期間で、初期の過剰排出の神秘的な起源を解読したいと考えています。」
この特定の GRB の正確な詳細とは無関係に、ミリ波望遠鏡を使用して GRB や同様のイベントに迅速に対応する機能は、天文学者にとって不可欠な新しい機能です。

「この GRB から得られる重要な教訓は、SMA などの高速電波望遠鏡やミリ波望遠鏡がなければ、宇宙で最も極端な爆発に関する発見の可能性を逃してしまうということです」と Berger 氏は言います。「そのようなイベントがいつ発生するかは事前にわかりません。したがって、宇宙からのこれらの贈り物を利用する場合は、可能な限り対応する必要があります。」

追加情報
サブミリ波アレイは、スミソニアン天体物理観測所と中央研究院天文天体物理学研究所との共同プロジェクトであり、スミソニアン研究所と中央研究院から資金提供を受けています。私たちは、マウナケアがハワイ先住民にとって文化的に重要な場所であることを認識しています。私たちは、宇宙をその頂上から研究できることを光栄に思います。

天体物理学センターについて | ハーバードとスミソニアン
天体物理学センター | Harvard & Smithsonian は、ハーバードとスミソニアンの共同研究で、宇宙の性質に関する人類の最大の未解決の問題に問いかけ、最終的には答えることを目的としています。天体物理学センターはマサチューセッツ州ケンブリッジに本部を置き、米国および世界中に研究施設を持っています。