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理学部

宇宙最大の爆発現象「ガンマ線バースト」の解明に向けて

教授 高エネルギー宇宙物理学

郡司 修一(ぐんじ しゅういち)

ガンマ線バーストのイメージ図<br> (提供:金沢大学 米徳大輔教授)の画像
ガンマ線バーストのイメージ図
 (提供:金沢大学 米徳大輔教授)

宇宙最大の大爆発ーガンマ線バースト

宇宙では様々な高エネルギー現象が起こっていますが、その中でもガンマ線バーストと呼ばれる現象は宇宙最大の大爆発と言ってもよいでしょう。爆発のエネルギーは太陽が一生かかって放出するエネルギーを僅か数10秒で放出してしまう程です。地球からは、数10秒間の間に特定の方向から、非常に沢山のガンマ線が振ってくるのが観測されます。

開発を続けるガンマ線観測装置の画像
開発を続けるガンマ線観測装置

謎に包まれた放出メカニズム

このガンマ線バーストには主に2つのタイプがあると考えられています。一つは太陽の数十倍の質量を持った星が巨大な超新星爆発を起こす際に同時に起こるタイプ、もう一つはブラックホール等の超高密度天体の連星が合体する際に起こるタイプです。ガンマ線バーストが発見されて約50年経ちますが、大量にガンマ線が放出されるメカニズムが未だ謎のままです。しかし、振ってくるガンマ線の偏り(偏光)を測定することで、ガンマ線の放出メカニズムが解明されると期待されています。

目標は国際宇宙ステーションへの検出器搭載の画像
目標は国際宇宙ステーションへの検出器搭載

高精度な検出器の開発、謎の解明へ

現在は、ガンマ線の偏光を測定できる精度良い検出器が存在しないため、山形大学ではNASAやニューハンプシャー大学と協力して検出器の開発を行っています。2022年に国際宇宙ステーションへ搭載することを目標に検出器の開発を推進し、ガンマ線バーストの謎の解明を目指しています