10月14日のITハウスニュース、新華社通信は本日、国際研究チームが南アフリカのMeerKAT電波望遠鏡と米国のジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用して、これまでに検出された最も遠い高速電波バーストの主銀河を特定したと報じた。
このニュースは、南アフリカ電波天文台が10月8日に発行したプレスリリースによるもので、関連する研究論文は同日、サイエンス誌に掲載された。この論文の筆頭著者はシドニー大学のマニシャ・カレブ氏です。研究チームには英国のマンチェスター大学、オックスフォード大学、米国のカリフォルニア大学サンタクルーズ校の研究者も含まれている。
高速電波バーストとは、宇宙で短時間かつ激しく電波が放出される現象を指します。通常、それらは数ミリ秒しか持続しませんが、大量のエネルギーを放出する可能性があります。
天文学者たちは、MeerKAT 電波望遠鏡を使用して、2024 年 3 月 4 日に FRB 20240304B という番号が付けられた、わずか約 1 ミリ秒しか続かなかった高速電波バーストを検出しました。 MeerKAT の観測データは高速電波バーストの位置を特定し、それが非常に遠い宇宙から来た可能性があることを示しました。
信号の発信源と正確な距離を特定するために、研究者らはさらにウェッブ宇宙望遠鏡を使用してその主銀河を探索したところ、この銀河が地上の望遠鏡の視野では完全に見えないことが判明した。
ウェッブ宇宙望遠鏡の近赤外線カメラは銀河の画像を捉えることに成功し、その近赤外線分光計はその赤方偏移値を 2.148 と測定しました。ビッグバンから約30億年後に相当。
研究結果によると、この高速電波バーストの信号は地球に到達するまでに 100 億年以上宇宙を伝播しました。この高速無線バーストは、これまでに検出された最も遠方の高速無線バーストでもあります。マンチェスター大学のベン・スタッパーズ教授によると、この主銀河は、FRBの主銀河の既存のサンプルの中で際立っているという。
研究者たちが驚いたことに、このホスト銀河は典型的な FRB ホスト銀河ではありませんでした。論文の筆頭著者であるケイレブ氏は、当初は多くの星が存在し、完全な形をした大きな銀河だと考えていたが、実際には星を活発に生成している小さな矮小銀河であることが判明したと述べた。その質量は、典型的な FRB ホスト銀河の約 1,000 分の 1 です。この銀河は、宇宙における星形成活動のピーク時期である「宇宙正午」の時期にあり、その星形成速度は、ほとんどの星が3,000万年以内に形成された可能性があることを示しています。
この発見は、高速無線バーストの起源を明らかにする上で非常に重要です。高速電波バーストの原因の 1 つは中性子星の合体であるという仮説があります。ただし、中性子星の合体プロセス全体には、通常、数億年から数十億年かかります。この高速電波バーストが発生したとき、そのホスト銀河はまだ比較的若く、星形成活動のピークにありました。
カレブ氏は、FRBが中性子星の合体によって誕生した可能性は極めて低いと述べた。研究者らは、この高速電波バーストが、大質量星の崩壊後に形成された若いマグネターに関連している可能性が高いと考えている。マグネターとは、非常に強い磁場を持つ中性子星を指します。
これまでに、天の川銀河のマグネター SGR 1935+2154 が明るい高速電波バーストを生成することが観察されており、高速電波バーストの少なくとも一部が従来のマグネターによって生成されたことが証明されています。ただし、高速無線バーストの具体的な原因については、まださらなる研究が必要です。
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