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天体物理学:ガンマ線バーストGRB 190114Cからのテラ電子ボルト放射
Nature 575, 7783 doi: 10.1038/s41586-019-1750-x
長時間継続するガンマ線バースト(GRB)は、宇宙で知られている最も明るい電磁放射源で、宇宙論的な距離にある新しく形成された中性子星や(恒星質量の)ブラックホールが放出する、光速に近いプラズマのアウトフローに起因する。メガ電子ボルトのエネルギーのγ線の即時閃光の後、より長時間継続する広いエネルギー範囲(電波からギガ電子ボルトのγ線)の残光放射が見られ、これは随伴する衝撃波の高エネルギー電子によって生じるシンクロトロン放射を起源とする。別の放射機構による、さらに高いエネルギー(テラ電子ボルト)のγ線放射が理論的に予測されているが、これまで検出されていなかった。今回我々は、GRB 190114Cからのテラ電子ボルトの放射の観測について報告する。γ線はバーストの約1分後から0.2〜1 TeVのエネルギー範囲で観測され(最初の20分で50標準偏差以上)、シンクロトロン成分の強度に匹敵する、残光の別の放射成分が明らかになった。テラ電子ボルト帯域とX線帯域の放射強度と時間的な挙動に観測された類似性は、テラ電子ボルト放射の機構として逆コンプトン散乱などの過程を示唆する。対照的に、超高エネルギーの陽子によるシンクロトロン放射などの過程は、輻射効率が低いため支持されない。これらの結果は、GRBや相対論的衝撃波に関する物理学のより深い理解への一歩であると期待される。

