科学の年報：中性子星の衝突は贈り物であり続ける
アラン・ボイル著
科学誌「サイエンス」は2年連続で、レーザー干渉計重力波観測所による発見を今年の画期的発見として称賛している。
昨年の画期的な成果は、LIGOが2つのブラックホールの合体によって発生した重力波バーストを初めて検出したことでした。今回は、初めて観測された2つの中性子星の衝突から生まれた研究に賞が贈られます。
8月17日の出来事から得られたデータは、重力波だけでなく、電波からガンマ線まで幅広い電磁波放射の形で現れ、70以上の観測所が分析した。
「一つのイベントから抽出できた情報量には驚かされます」と、LIGOチームの副広報担当者でジョージア工科大学の物理学者ローラ・カドナティ氏はサイエンス誌に語った。
この現象は、中性子星の合体が短時間のガンマ線バーストを発生させることを実証し、バーストの起源に関する長年の天文学的謎の解明に貢献した。また、金や鉄より重い元素を生み出すと考えられているキロノバ現象の好例も提供した。
LIGOのノーベル賞受賞につながる数々の発見は、ワシントン州ハンフォードとルイジアナ州リビングストンにある2基の検出器を用いて時空の微細な波紋を検出する、約6億ドル規模のプロジェクトの価値を証明した。しかし、LIGOのデータを活用する数千人の科学者たちの研究はまだ終わっていない。
今週、ネイチャー誌に掲載された研究論文は、中性子星衝突後に何が起こったのか、最も可能性の高い説明を提示した。天文学者たちは、様々な波長における放射のタイミングと強度に基づき、キロノバからの超高速の物質ジェットが爆発現場の周囲に「繭」のような破片を生成したという説が最も有力なモデルであると述べた。
繭はジェットからのエネルギーを吸収し、その結果、物質の広角流出と電波およびX線放射の着実な増加が生じると予想されます。電波望遠鏡とチャンドラX線観測衛星による観測結果は、このモデルと一致しました。
「私たちの予測が裏付けられたことを大変嬉しく思います」と、研究の共著者の一人であるカリフォルニア工科大学の天文学者グレッグ・ハリナン氏はニュースリリースで述べた。「コクーンモデルの重要な示唆は、重力波だけでなく電磁波も検出することで、このような衝突をもっと多く観測できるはずだということです。」
LIGOは現在、アップグレードのため停止しているが、来年観測所が再び稼働すれば、さらなる飛躍的な進歩が見られることは間違いないだろう。
以下は、サイエンス誌の「今年のブレークスルー」総括からのその他のハイライトです。
- 画期的成果賞の次点には、クライオ電子顕微鏡の成功、携帯型ニュートリノ検出器の開発、モロッコで発見された30万年前のホモ・サピエンスの頭蓋骨の特定、塩基編集と呼ばれる新しい遺伝子工学手法、生物学プレプリントの人気、バイオマーカーに基づく抗がん剤「キイトルーダ」に対するFDAの承認、オランウータンの新種の指定、南極の270万年前の氷を調査した気候研究、致命的な神経筋疾患を阻止できる遺伝子治療技術などが挙げられた。
- サイエンス誌は、今年の3つの「崩壊」を挙げた。米国の研究コミュニティとトランプ政権の機能不全な関係、カリフォルニア湾にのみ生息するコガシラネズミイルカと呼ばれる小型のネズミイルカを救う取り組みの断念、そして科学界における今年注目を集めたセクハラと差別の事件だ。
