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ガンマ線バースト

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宇宙でもっとも大きなエネルギーを放つ現象の1つが、ガンマ線バーストです。数ミリ秒から数分程度の短いタイムスケールの間にエネルギーの高い光(ガンマ線)を大量に放出し、その後急激に暗くなるのが特徴です。ガンマ線バーストの存在は1960年代にすでに知られていましたが、その性質が詳しく調べられるようになったのは1990年代後半に入ってからのことでした。

ガンマ線バーストは、その継続時間から大別して2つの種類に分けられます。ロング・ガンマ線バーストとショート・ガンマ線バーストです。

ロング・ガンマ線バーストの起源は、太陽の質量の40倍を超えるような重い星の一生の最後に起きる超新星爆発(極超新星)ではないかと考えられています。実際、ガンマ線バーストがあった後にX線や可視光で対応天体が観測されており、それらの明るさの変化は超新星爆発であると考えるとよく説明がつきます。また、大質量星が多く生まれている若い銀河で多く出現している点も、超新星であると考えると納得がいきます。

一方のショート・ガンマ線バーストの起源は、中性子星の合体やマグネターと呼ばれる強い磁場を持った星における爆発現象ではないかと考えられています。年老いた星からなる楕円銀河にも出現している点は、これらの説を後押ししています。しかし、光学的に対応する天体が見られないため、その正体にはまだ迫り切れていないのが実情です。

いずれにせよ、ガンマ線バーストが放つ巨大なエネルギーがどのようにして生みだされているのかについてはまだ分からないことも多く、日本のX線天文衛星「すざく」をはじめとする世界的な観測網によって謎が解明されることが期待されています。

X線観測衛星「チャンドラ」が捉えたショート・ガンマ線バーストGRB 050709と、その想像図 (c) X-ray: NASA/CXC/Caltech/D.Fox et al.; Illustration: NASA/D.Berry
X線観測衛星「チャンドラ」が捉えたショート・ガンマ線バーストGRB 050709と、その想像図 (c) X-ray: NASA/CXC/Caltech/D.Fox et al.; Illustration: NASA/D.Berry