ガンマ線バースト

歴史

ガンマ線バーストは、1960年代後半に米国のベラ衛星によって初めて観測されましたが、これは宇宙で実験された核兵器によって放出されたガンマ線パルスを検出するために作られたものです。

1967年7月2日、14:19 UTCで、ヴェラ4とヴェラ3の衛星は、既知の核兵器の署名とは異なり、ガンマ線のフラッシュを検出した。何が起こったか不確かなが、問題を特に緊急に考慮しないで、ロスアラモス科学研究所のチームは調査のためのデータを離れてファイルした。

さまざまな人工衛星によって検出されたバーストの到着時間の違いを解析することで、16個のバーストの空の位置を大まかに推定することができました^12-16と、地球起源か太陽起源かを断定することができました。この発見は1973年に発表されました。

BATSEミッションで検出されたすべてのガンマ線バーストの天空上の位置。この分布はランダムで、画像中央を横切る天の川の面には集中していません。

長いガンマ線バースト

観測された事象のほとんどは2秒以上続き、長いガンマ線バーストに分類されます。長いガンマ線バーストは、短いガンマ線バーストよりもはるかに詳細に研究されています。よく研究されているほとんどすべての長いガンマ線バーストは、急速に星を形成している銀河と関連しており、多くの場合、コア崩壊超新星とも関連しています。このことは、長いGRBが大質量星の死と結びついていることを示しています。また、遠方の銀河での長いGRBの残光観測からも、GRBが星形成領域で発生していることが示唆されています。遠くの銀河を観測するということは、それよりも前の段階にある銀河を振り返ることになるからです。

エナジェティック

ガンマ線バーストは、光速の99.995%以上の速度で移動する狭い相対論的ジェット内の爆発エネルギーの大部分が、高度に集中した爆発であると考えられています。

残光曲線の「ジェットブレーク」を観測することで、ジェットのおおよその角度幅（つまり、ビームの広がりの度合い）を直接推定することができます。噴流の角度は2度から20度の間で大きく変化することがわかっています。

ガンマ線は、そのエネルギーが強く放射される（非常に狭い）ため、ほとんどのバーストによって放射されるガンマ線は、地球を見逃してしまい、決して検出されません。ガンマ線バーストが地球に向けられたとき、そのエネルギーが比較的狭いビームに沿って集中することで、そのエネルギーが球状に放出されたときよりもはるかに明るく見えるようになります。この効果を考慮すると、典型的なガンマ線バーストの真のエネルギー放出量は約¹⁰⁴⁴J、すなわち太陽質量エネルギーの約1/2000であることが観測されています。

これは、明るいIb/c型超新星（「超新星」と呼ばれることもあります）で放出されるエネルギーに匹敵します。非常に明るい超新星は、最も近いGRBのいくつかの位置で観測されています。