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SCIENTIFIC AMERICAN June 2022

Mysterious Cosmic Detonations

高速電波バースト 浮かび上がる新たな謎

By Adam Mann A. マン
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Nobody noticed when an Australian radio telescope captured a fleeting explosion coming from far beyond the Milky Way in 2001. Records of the powerful flare sat unseen for more than half a decade until a group of scientists sifting through archival data spotted the eruption—a so-called fast radio burst (FRB). According to one of those scientists, astrophysicist Duncan Lorimer of West Virginia University, the burst produced as much energy in a few thousandths of a second as the sun does in a month.  2001年にオーストラリアの電波望遠鏡が天の川銀河のはるか先から到来した瞬間的なパルス信号をとらえたとき,誰もそれに気づかなかった。この強烈なフラッシュの記録は5年以上も埋もれたままとなり,ある科学者グループが保存データを精査したことでようやく特定された。高速電波バースト(FRB)と呼ばれる爆発現象だ。これを発見したチームの一員であるウェストバージニア大学の宇宙物理学者ロリマー(Duncan Lorimer)によると,高速電波バーストは数ミリ秒の間に太陽が1カ月間に生み出すのと同じエネルギーを放出する。
Today researchers know that these explosions happen at least 800 times a day all over the sky, and they are one of the most active topics in astrophysics. Although much about FRBs remains unknown, in just the past year a clearer picture has started to emerge. “I think we’re closer to understanding what some FRBs are,” says Ziggy Pleunis, an astrophysicist at the University of Toronto. “But as we’ve been going on this quest, new discoveries have led to new questions.”  現在,1日に全天で少なくとも800回の高速電波バーストが発生していることが知られ,この現象は宇宙物理学分野で最もホットな研究テーマのひとつとなっている。不明な点がまだ多く残っているものの,昨年になって,その正体について明確な姿が見え始めた。「一部の高速電波バーストについては,理解に近づいていると思う」と加トロント大学の宇宙物理学者プルニス(Ziggy Pleunis)はいう。「だが,探求のなかで得られた新発見が新たな疑問を生み出す形になっている」。
The study of FRBs is now at an inflection point. A torrent of new detections and deeper studies have elevated certain models of their inner workings while eliminating others, and several upcoming projects should help further narrow the possibilities. Meanwhile scientists have learned that the bright light of an FRB carries within it a record of the contents of the intergalactic depths it traversed along its way to Earth, providing information about galaxies and the material between them that no other mechanism can.  高速電波バーストの研究はいま,変曲点にある。新事例が続々と見つかり研究が深まったことで,バースト発生機構に関する理論モデルが絞り込まれた。今後の観測プロジェクトによって可能性はさらに絞られるだろう。一方,高速電波バーストの明るい光が,地球に届くまでに旅してきた銀河間空間の内容物に関する記録を含んでいることがわかった。これを利用すれば,銀河と銀河間物質についての情報が得られる。他の方法では得られない情報だ。
MAGNETIC MOMENTS
In April 2020 three separate research teams detected an enormous blast of radio energy coming from a magnetar located in the Milky Way. Magnetars are an extreme kind of neutron star, a city-sized remnant left behind when a massive star dies in a supernova. A magnetar’s magnetic field can be so strong that approaching within 1,000 kilometers of one would disrupt your body’s atomic nuclei and electrons, causing you to effectively dissolve.
 マグネター
 2020年4月,天の川銀河の内部にある「マグネター」に由来する膨大なエネルギーの電波パルスを3つの研究チームが独立に検出した。マグネターは中性子星(大質量星が超新星爆発を起こして死んだ後に残る都市サイズの残骸)の極端なタイプで,非常に強い磁場を伴っている。マグネターから1000kmに近づいたら,人体を構成している原子はこの強烈な磁場のために原子核と電子に分解し,あなたは事実上消滅するだろう。
Magnetars were already a leading candidate for the source of FRBs. But the few dozen known magnetars in our galaxy had never been observed to produce eruptions that might resemble the phenomena. The discovery of a short and formidable radio burst from a galactic magnetar called SGR 1935+2154 was exactly what researchers had been missing. If the same burst had come from another galaxy, its signature would have been indistinguishable from a typical FRB.  マグネターは高速電波バーストの発生源の有力候補とされていたのだが,天の川銀河内に存在が知られている数十個のマグネターで高速電波バーストに似た爆発現象が観測された例はそれまでなかった。「SGR 1935+2154」と呼ばれるこの銀河内マグネターからの電波バーストは,まさに研究者が探し求めながら見つけられずにいたものだ。同じバーストが別の銀河で起こった場合,地球で観測される信号は典型的な高速電波バーストとそっくり同じになるだろう。