Research Press Release

天体物理学:活動的な高速電波バーストの発生源を評価する

Nature

2022年9月22日

Astrophysics: Assessing the origins of an active fast radio burst

高速電波バーストFRB 20201124Aが約2000回観測されたことを報告するKejia Leeたちの論文がNature に掲載され、FRB 20201124Aについて観測された特性を説明するモデルを示したFayin Wangたちの論文がNature Communications に掲載される。これらの知見は、FRB 20201124Aの発生源が、複雑な磁化環境であることを示唆しており、高速電波バーストが発生する環境を解明するために役立つかもしれない。

高速電波バーストは、2007年に初めて発見された無線周波数の電磁波のパルスで、これまでに数百点も発見されているが、高速電波バーストの物理的性質と中心エンジンは、まだ判明していない。天の川銀河内で発生した銀河高速電波バーストの最近の観測例は、少なくともいくつかの高速電波バーストがマグネター(強力な磁場を持つ中性子星の一種)で発生したことを示唆しているが、非常に遠く離れた宇宙高速電波バーストの起源は、いまだに解明されていない。

Leeたちによると、中国で、口径500メートル球面電波望遠鏡(FAST)を用いたFRB 20201124Aのモニタリング観測が行われ、54日間の観測期間中に、82時間で1863回のバーストが観測された。このように発生率が高いため、FRB 20201124Aは、最も活動的な既知の高速電波バーストの1つとなった。観測期間の最初の36日間には、個々のバーストのファラデー回転測度(磁場強度の尺度)が不規則な短時間変動を示し、その後、ファラデー回転測度は一定になった。この知見は、他の特徴と共に、バースト源から約1天文単位(太陽から地球までの距離に相当する)以内に複雑な磁化環境が存在することを示す証拠になっている。天の川銀河に近い大きさで、金属量の豊富な母銀河が観測されたことで、銀河の中心から中距離にある渦状腕の間の星密度の低い領 域に高速電波バースト源が位置する棒状渦巻銀河の存在が明らかになった。Leeたちは、この磁化環境が、大質量星の極端な爆発の間に形成された若いマグネターの環境と想定されているものとは異なるという見解を示している。

Wangたちは、FRB 20201124Aについて観測された特性を説明する物理モデルを提示している。Wangたちは、反復する高速電波バーストの発生源が、マグネターと円盤を持つBe型星(太陽よりも温度が高く、大きく、速く自転する星)を含む連星系だとする考えを示し、今後の研究では、高速電波バースト信号を求めてBe型X線連星を探索すべきだと提案している。

doi:10.1038/s41586-022-05071-8

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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