高速電波バースト（FRB）は宇宙で最も強力な信号の一つである。数ミリ秒の間に、太陽が数日間で放出するエネルギーと同等のエネルギーを放出することができる。その強力さにもかかわらず、何がFRBを引き起こすのかについて、我々はまだ決定的な答えを持っていない。これは部分的に、少なくとも一度しか発生しないFRBについては、その発生源を特定することが本当に困難だからである。しかし、Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment（CHIME）の新しい拡張機能により、非反復型FRBの発生源を特定するために必要な分解能が得られるかもしれない。その最初の発見は史上最も明るいFRBの一つであり、The Astrophysical Journal Letters誌の新しい論文に記載されているように、研究者たちが前例のない精度でそれを追跡するのに役立った。

CHIMEは2018年から運用されているが、今年初めに新しい「Outrigger」拡張機能が完成したばかりである。この場合のOutriggerは、British Columbia（主アレイから約66km離れた場所）、West Virginia、Californiaにある主望遠鏡のミニチュア版である。これらの距離により、システムは超長基線干渉計（VLBI）を構成することができ、4つの観測局間で受信した信号の差を分析して、探索しているFRBの発生源を特定することができる。

3月、CHIMEは理想的なテストケースを捉えることができた。FRB20250316Aと名付けられたFRBは、通称「史上最も電波的に明るい閃光」（RBFLOAT）と呼ばれているが、これはおそらく研究者たちが発見に対してキャッチーな名前を考えようとしていた時に喉が渇いていたためと思われる。このFRBは、その名前通り史上最も明るいFRBの一つであることが正当に証明された。また、それは我々の銀河系近傍の銀河、約1億3000万光年離れたNGC 4141から来たものだった。

CHIMEの新しいVLBI機能により得られた新しい位置情報を用いて、研究者たちはこの単一バーストを銀河だけでなく、より特定の領域に絞り込むことができた。彼らはそれを銀河の渦状腕の一つにある星形成領域のすぐ外側で発見した。さらに印象的なことに、彼らはその精度をわずか42光年まで絞り込んだ。1億3000万光年の距離を考えると、このレベルの精度はどんな信号に対しても印象的であるが、数ミリ秒しか続かなかった信号に対してはさらに印象的である。

その正確な位置特定により、研究者たちはバースト前後の他の観測資源を使用してその領域を観察することができた。Katzman Automatic Imaging Telescope（KAIT）とCodedenham ObservatoryはRBFLOAT信号の前に光学信号の兆候を見つけられず、イベント後もKeck、Gemini、MMTによって信号は発見されなかった。CHIME自体も200時間以上その領域を監視したにもかかわらず、別の信号を見つけることはなかった。

RBFLOATには反復信号がなかったため、これは単発バーストFRBのカテゴリーに分類される。これは、通常このような精度で位置が特定されてきた、より珍しい反復型FRBとは異なる原因を持つ可能性がある。単発バーストFRBはより一般的であるが、その一時的な性質のため、それらがどこから正確に来たのかを特定することは困難であり、したがって何がそれらを引き起こしているのかを絞り込むことも困難であった。

少なくとも一つの理論によれば、マグネターが典型的な原因として示唆されている。しかし、RBFLOAT信号は、ほとんどのマグネターが存在すると予想される活発な星形成領域の外側から非常に明確に来ていた。これは、マグネターが近くの領域から重力によって放出されたことが原因である可能性もあれば、そこで形成された可能性もある。あるいは、この特定のFRBは完全に異なる何かによって引き起こされた可能性もある。

最終的に、研究者たちでさえまだ確信を持てていない。しかし、この特定の発見は、CHIMEの新しいOutrigger拡張機能が単発FRBでさえも位置を特定し、分離するのにどのように役立つかを示すケーススタディである。検出数が増加するにつれて、パターンが現れる可能性が高くなり、その時、研究者たちは宇宙で最も強力な信号を引き起こすものが何かという質問についに答えることができるかもしれない。

Sources

この記事は、氏によって執筆され、Universe Todayに掲載されたものを、クリエイティブ・コモンズ・ライセンス（表示4.0 国際）に則り、翻訳・転載したものです。元記事はこちらからお読み頂けます。