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 10月16日のニュース(科学・環境)
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重力波と光、初の同時観測 銀河で中性子星が合体(10/16 23:00)


写真
(上段左から)互いを回る二つの中性子星が接近し衝突、(下段)壊れながら合体し、物質を放出する中性子星の想像図(国立天文台提供)
 【ワシントン共同】地球から1億3千万光年離れた銀河で、互いを回る二つの高密度な恒星「中性子星」が合体して出た重力波を観測したと、米国の重力波望遠鏡「LIGO」と欧州の「VIRGO」のチームが16日発表した。日本の国立天文台を含む世界中のチームも直後に出た光を観測して合体を確認した。天体が出す重力波と光を同時に観測したのは初めて。

 日本チームによる赤外線データの分析で、合体時に鉄より重い元素が合成されたことも分かった。目では見えない重力波を手掛かりに、光や電波などさまざまな観測手法を駆使して詳しい現象を明らかにする新たな天文学が始まった。

 重力波は物が動くと周りの空間が揺れて波のように広がる現象。LIGOのチームはブラックホールが合体した重力波を観測して今年のノーベル物理学賞に決まった。

 中性子星は、太陽の数倍の重さがある恒星が燃え尽きて爆発した後に生まれる高密度な天体。恒星がずっと重い場合はブラックホールになる。

 LIGOとVIRGOは今年8月17日、ブラックホールと異なる特徴の重力波がうみへび座の方角から地球に届いたのをキャッチ。太陽の1・2〜1・6倍の重さがある中性子星の連星が衝突し、壊れながら一つに合体したらしい。

 連絡を受けた世界70カ所以上の天文台がその方角を一斉に観測。合体で出た可視光や赤外線、エックス線、ガンマ線を捉えた。ハワイのすばる望遠鏡などで参加した日本の国立天文台や東京大、名古屋大、甲南大、広島大、鹿児島大のチームは、赤外線の変化などから合体によって鉄より重い「重元素」ができたと推定。宇宙の始まりには存在しなかった重元素がどのように生まれたかを知る手掛かりになる。

 重力波と光などを同時に観測する手法は「マルチメッセンジャー天文学」と呼ばれる。ブラックホール合体は重力波だけで光は観測できなかったが、新手法は中性子星合体や超新星爆発など光を伴う現象を詳しく知るのに役立ちそうだ。全方角を監視できる重力波望遠鏡を手掛かりにすれば観測機会も増えると期待される。




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