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東大など ブラックホール誕生のガンマ線、望遠鏡で初観測

東京大学や京都大学、独マックスプランク物理学研究所などの国際チームは、ブラックホールが誕生するときの大規模な爆発で放出される「ガンマ線」を地上の望遠鏡で観測することに成功した。ガンマ線のエネルギーは過去に衛星で観測できた爆発の約10倍で、想定と異なる原理でガンマ線が発生していたことがわかった。ブラックホール誕生の仕組みなど宇宙の謎の解明につながる成果という。

ブラックホールが誕生するときの爆発で放出される「ガンマ線バースト」のイメージ(東京大学提供)

研究成果は英科学誌ネイチャー(電子版)に21日掲載される。東大宇宙線研究所の梶田隆章所長は「今後のガンマ線観測のブレークスルーになる」と話す。

チームは1月14日、スペイン領カナリア諸島ラ・パルマ島の望遠鏡「MAGIC」を使い、宇宙で最も激しい爆発現象とされる「ガンマ線バースト」を初めて観測した。ガンマ線が地球の大気と反応して出る「チェレンコフ光」と呼ぶ青白い光を捉えた。

ガンマ線バーストは地球から約45億光年という比較的近い位置でブラックホールが誕生したときに発生したとみられる。ガンマ線のエネルギーは可視光の1兆倍と非常に高く、従来想定していた原理では説明できないという。

ガンマ線バーストは重い恒星の超新星爆発でブラックホールができるときや、中性子星やブラックホール同士の合体に伴って起きる爆発で、数秒間で太陽の一生分に相当するほど高いエネルギーを放出する。日欧などの国際チームはラ・パルマ島などに高性能な望遠鏡の建設を進め、ガンマ線バーストのさらに詳しい観測を目指している。

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