2022年10月に観測された史上最も明るいガンマ線バースト「BOAT」が、宇宙最大の爆発を引き起こした可能性があることが明らかになった。NASAのフェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡による最新の分析結果から、この爆発が物質と反物質の消滅によって引き起こされた可能性が高いことが示唆された。この発見は、宇宙物理学の分野に新たな洞察をもたらし、ガンマ線バーストの謎の解明に向けた重要な一歩となる可能性がある。
BOATの特異な特徴と反物質消滅の可能性
2022年10月9日、NASAのフェルミ・ガンマ線宇宙望遠鏡とニール・ゲーレルズ・スウィフト天文台によって、通称「BOAT」（Brightest Of All Time）と呼ばれる非常に明るいガンマ線バーストが検出された。このイベントは、これまでに観測されたどのガンマ線バーストよりも10倍以上明るく、その強度は多くの宇宙望遠鏡の検出器を飽和させるほどであった。
BOATの発生から約5分後、フェルミ宇宙望遠鏡のガンマ線バーストモニターが通常とは異なるエネルギーピークを記録した。この特異な特徴は、ガンマ線バーストの50年にわたる研究史上、初めて高い信頼性で観測された放射線であると考えられている。
研究チームのリーダーであるラドバウド大学のMaria Edvige Ravasio氏は、この信号を初めて見たときの興奮を次のように述べている「その信号を初めて見たとき、鳥肌が立ちました。それ以来の分析で、これがガンマ線バーストの50年の研究で初めて見られた高信頼度の放射線であることがわかりました」。
この特異な放射線は、バースト検出から約5分後に現れ、少なくとも40秒間持続した。そのピークエネルギーは約12MeV（百万電子ボルト）に達し、可視光の2〜3電子ボルトと比較して非常に高エネルギーであることがわかった。研究チームは、この分光特性の最も可能性の高い原因として、電子とその反物質である陽電子の消滅を挙げている。
グラン・サッソ科学研究所のGor Oganesyan氏は、この現象をより詳細に説明している「電子と陽電子が衝突すると、それらは消滅し、0.511MeVのエネルギーを持つ2つのガンマ線を生成します。ジェットの内部を観察しているため、物質が光速に近い速度で移動しており、この放射は大きくブルーシフトし、はるかに高いエネルギーに押し上げられます」。
この解釈が正しければ、12MeVでピークを示す放射線を生成するために、消滅する粒子は光速の99.9%の速度で私たちに向かって移動していたことになる。
INAF-ブレラ天文台のOm Sharan Salafia氏は、この特徴の信頼性についてさらに詳しく説明している。彼によれば、この特徴が単なるノイズの変動である可能性は「5億分の1未満」であるという。これは、BOATで観測された特異な放射線が、統計的な偶然ではなく、実際の物理現象を反映している可能性が非常に高いことを示している。
BOATの起源については、科学者たちは巨大な恒星の死に伴う超新星爆発が引き金になったと考えている。この爆発は、地球から約24億光年離れた場所で発生し、その結果としてブラックホールが形成された可能性が高い。このような遠距離にもかかわらず、BOATが地球の大気にまで影響を与えたことが確認されており、その規模の巨大さを物語っている。
この発見は、ガンマ線バーストの形成メカニズムや、宇宙における物質と反物質の相互作用についての理解を深める重要な手がかりとなる可能性がある。NASAのゴダード宇宙飛行センターのフェルミプロジェクト科学者Elizabeth Hays氏は、「何十年もの間これらの信じられないような宇宙の爆発を研究してきましたが、これらのジェットがどのように機能するかの詳細についてはまだ理解していません。この驚くべき放射線のような手がかりを見つけることで、科学者たちはこの極端な環境をより深く調査することができるでしょう」と述べている。
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