高エネルギー宇宙物理学：高速電波バーストを伴う磁化した高密度プラズマ
Nature 528, 7583 doi: 10.1038/nature15769
高速電波バーストは、明るくて、まだ解明されていない、反復しない、広帯域の、ミリ秒単位の閃光であり、主に銀河の高緯度域で発見されており、その分散度は、銀河系に発生源があるとして予想されるよりもずっと大きい。推測される全天のバースト率は、赤方偏移0.5までの重力崩壊型超新星の発生率と同程度である。観測された分散度が銀河間物質によって支配されていると仮定すれば、その発生源は赤方偏移0.2～1の宇宙論的距離にある。これらのパラメーターは、さまざまな発生源モデルと矛盾しない。高速バーストの1つは円偏光の電波放射を示すが、直線偏光は検出されていないため、ファラデー回転測度は決定できていなかった。本論文では、アーカイブデータを精査して、高速電波バーストFRB 110523のファラデー回転測度を明らかにする。その電波フラックスと分散度はこれまで報告されているバーストから得られた値と矛盾せず、分散への銀河系の寄与を考慮し、銀河間電子密度のモデルを使うことにより、発生源が最大で赤方偏移0.5の位置にあると推定された。このバーストの回転測度は、天の川銀河と銀河間物質を通る視線に対して予想されるよりもずっと高く、発生源の近傍か母銀河内に磁場があることを示している。パルスは、伝播中に2つの異なるプラズマスクリーンによって散乱されており、これには、発生源に高密度な星雲を伴っているか、母銀河の中心領域内に発生源がある必要がある。発生源に対してどちらも局所的である磁場と散乱が検出されたことは、母銀河の低密度領域内に位置している可能性が高い年老いた中性子星の合体が関与するモデルよりも、マグネターなどの若い星の集団が関与するモデルを支持している。
