最近のトラックバック

無料ブログはココログ

« 元大工さんだった人が8年越しに作った大発明の発電機! | トップページ | 東日本大震災の復興財源の影響。子育て世帯影響大! »

2011年9月19日 (月)

イカロスは宇宙で最大の爆発現象「ガンマ線バースト」で、ガンマ線が放射される仕組みを解明し、偏光という現象を世界で初めて観測!

小型ソーラー電力セイル実証機「イカロス」が、ガンマ線バースト(GRB)の観測に成功しました。「イカロス」は今後も観測を続け、次は世界初となる「ガンマ線の偏光観測」を目指すそうです。そのデータによってガンマ線バーストの放射メカニズムなどが解明されれば、星の死とブラックホールの誕生の謎に迫ることができるかもしれないのです。ガンマ線の偏光観測は、ガンマ線バーストの磁場構造、放射機構の解明につながり、ひいては星の死とブラックホールの誕生の謎に迫ることが期待されます。

イカロスは、金沢大学と山形大学と理化学研究所の共同研究としてで作られたガンマ線バーストを観測する装置(GAP)を、ソーラー電力セイルミッションとは別に、実証機本体に搭載していました。GAPは6月末から機能確認を開始し、初期設定を終えた直後にガンマ線バーストを観測しました。非常に重い星の寿命の最後に、ガンマ線を放出しブラックホールを作りながら大爆発することをガンマ線バースト(GRB)と言います。宇宙で一番規模が大きな爆発と知られ、遠い宇宙の果てで発生しても明るく観測されるため、今までに知られている最遠の天体はガンマ線バースト時のものです。

ガンマ線バーストは、宇宙最大の爆発とも言われる巨大で激しい爆発現象です。X線よりさらにエネルギーの高いガンマ線と呼ばれる電磁波で、数秒から数十秒程度の間、突然明るく輝きます。このような現象が1日に1回程度の頻度で、空のどこかで突然起こります。1970年代に発見された後,長らく謎の天体とされてきましたが、1997年以降、劇的に研究が進展しました。現在では、100億光年以上という遥か宇宙論的な遠方で、太陽よりも何十倍も重い星がその進化の最後に燃え尽きて超新星爆発を起こすときに発生する現象である事がわかっています。しかしその発生頻度は普通の超新星よりずっと低い珍しい現象であり、普通の超新星爆発よりずっと大きなエネルギーが放出されます。爆発前の星は、水素やヘリウムなどの外層がはがれた状態と考えられ、中心に鉄のコア、その周りにより軽い元素からなる外層がとりまいています。中心の鉄コアが重力に負けてつぶれ、中心部に高速回転するブラックホールができます。ブラックホールには、周囲の物質が円盤状に落ち込みます。その際、円盤面に垂直な二方向に「ジェット」と呼ばれる細く絞られた質量放出が起こり、それらが星の外層を突き破った時にガンマ線が放出されると考えられています。このジェットは大変な速度で、ほぼ光速(99.99%以上!)に達します。ガンマ線の放出はジェットの方向に細く絞られており、我々がたまたまそのジェットの方向にいる時だけ、ガンマ線バーストとして観測されるものです。

光は電磁波なので進行方向に垂直に電場ベクトルと磁場ベクトルを持っています。このベクトルが一定の方向に偏った光を偏光といいます。ガンマ線バーストは非常に激しく、ほとんど光速で両側に飛び出すジェットのようになると考えられ、ガンマ線の出る向きや電場ベクトル・磁場ベクトルが偏ると考えられています。それを観測することを、ガンマ線の偏光観測と言います。ガンマ線の偏光は未だ観測されておらず、GAPは世界初に挑戦しています。

そのガンマ線バーストと呼ばれる宇宙最大級の爆発現象がブラックホールを取り巻く強い磁場の作用で生じていたということを、宇宙ヨットイカロスが搭載した検出器による観測で解明されたそうです。GRBは巨大な後世が寿命を終えて大爆発を起こしたあとに残るブラックホールの中心から噴出すジェットとともに、非常に強いガンマ線が爆発的に放出される現象です。発生には強力な磁場が関与していると推測されていたのですが、観測による証拠は見つかっていませんでした。

金沢大の研究チ-ムはイカロスの検出器が昨年8月に観測したGRBを分析したところ、観測されたガンマ線に、光(電磁波)の振動の向きがそろう偏向があることを確認したのです。また偏向の方向が約100秒間続いたGRBの前半と後半で違うことも分かりました。偏向は強力な磁場が存在する場合にしか生じないことから、偏向の検出は磁場の存在を裏付けるものと推測しています。また短時間で変更の向きが変わったことから、ジェットないに複数の強力な磁場が存在しており、これらの磁場が電子に高いエネルギーを与えて強力なガンマ線を放出させていると結論付けたのです。

この成果は日本天文学会の秋季年会で発表されるそうですが、イカロスがまた一つ大きな成果を出してくれました。こうしたニュースを聞くと本当に元気をもらったような気がしてくるし、政治さえしっかりすれば日本が大きく変化できるのではという期待が持てるような気がしてきます。

« 元大工さんだった人が8年越しに作った大発明の発電機! | トップページ | 東日本大震災の復興財源の影響。子育て世帯影響大! »

宇宙・サイエンス・科学技術」カテゴリの記事

コメント

コメントを書く

(ウェブ上には掲載しません)

« 元大工さんだった人が8年越しに作った大発明の発電機! | トップページ | 東日本大震災の復興財源の影響。子育て世帯影響大! »