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重力波騒動は、LIGOが中性子星の衝突を初めて観測したことを示唆している

重力波騒動は、LIGOが中性子星の衝突を初めて観測したことを示唆している

アラン・ボイル

中性子星の衝突
中性子星の衝突によって放出される重力波を視覚化したアーティストの構想図。(LIGO / MIT / Caltech イラスト)

重力波に関するもう一つの大きな発表が近づいており、今回は電磁波の波長での観測もヒントになっている。つまり、中性子星の衝突や超新星爆発から生じた可能性がある光の放出だ。

これは天文学者にとって大きな出来事となるだろう。これまでに、レーザー干渉計重力波観測衛星(LIGO)の科学者らは、ブラックホールの衝突を3回確認しているが、中性子星の衝突や恒星の爆発は確認されていない。

すべては月曜日の午前7時(太平洋標準時)に明らかになる。ワシントンD.C.のナショナル・プレス・クラブで、LIGO、ヨーロッパのVirgo重力波観測所、および他の70の観測所の研究者らの代表が新しい研究結果を発表する予定だ。

そこは昨年、LIGO チームが史上初の重力波検出を報告した場所だ。

ヨーロッパ南天天文台も同時刻にドイツの本部で記者会見を開く予定だ。

世界中の非常に多くの観測所が複数の報告を受けているという事実は、重力波の検出が電磁スペクトルの放射と一致した兆候であり、これまで報告されていなかったことである。

これは中性子星なのでしょうか?ブラックホールの衝突は光を発生させないと考えられているため、そのシナリオが有力視されています。先月、科学者たちは、LIGOによるブラックホール合体の検出が最近報告されたものの、電磁波観測と一致するものはなかったと発表しました。

電波や赤外線から可視光、X線、ガンマ線に至るまで、電磁波の波長を観測する望遠鏡とは異なり、LIGOとVirgoは時空の構造に生じるさざ波を探します。超新星爆発やブラックホールと中性子星の合体といった、最も激しい宇宙現象のみが、検出可能なさざ波を引き起こすほど強力です。

現在の騒動は、実は8月にLIGOチームが天文学者らにうみへび座の銀河NGC 4993に望遠鏡を向けるよう指示を出した時に始まった。

ワシントン大学のピーター・ヨアヒム氏やテキサス大学オースティン校のJ・クレイグ・ウィーラー氏を含む一部の天文学者は、重力波観測の「光学的対応物」を示唆するツイートを投稿し、それが中性子星の衝突である可能性を示唆した。

新しいLIGO。光源と光学対応装置。驚愕の事実!

— J・クレイグ・ウィーラー(@ast309)2017年8月18日

中性子-中性子星の合体が最初の呼びかけです。

— イアン・ポール・フリーリー(@IanPaulFreeley)2017年8月18日

当時、この噂はネイチャー誌、サイエンスニュース、そして天文学者イーサン・シーゲル氏のForbes.comブログ「Starts With a Bang」などの出版物で取り上げられました。シーゲル氏はまた、ハッブル宇宙望遠鏡が8月22日にNGC 4993で連星中性子星合体の候補を観測したと報じました。

9月にLIGOがブラックホール検出に関する説明会を行う数日前、その発表が中性子星の衝突に焦点を当てたものになるのではないかと懸念する声もありました。しかし今、さらに大規模な実験が予定されており、再び中性子星について考えるのは自然な流れです。

もう一つ注意点がある。月曜日の発表は、中性子星そのものよりも、ガンマ線バーストや超新星爆発に焦点が当てられるという議論もあるかもしれない。ナショナル・プレス・クラブで講演予定の天文学者の中には、超新星探査を専門とする者もいれば、ガンマ線の専門家もいる。

それが中性子星であれ、超新星であれ、あるいはまったく別の何かであれ、その説明は見る価値があるだろう。

もしこの発見が光学観測と重力波観測に関係するものであれば、科学者が「マルチメッセンジャー天文学」と呼ぶ分野にとって大きな進歩となるだろう。マルチメッセンジャー天文学とは、極限現象を検知するさまざまな方法を組み合わせることで、宇宙の仕組みについてより完全な理解を得る能力のことだ。

続きを読む: 重力波科学者がノーベル賞を受賞