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マルチメッセンジャー天文学とは、同じ天文現象から受信した複数の信号を協調して観測し、解釈することです。多くの種類の宇宙現象は、さまざまな天体物理学的プロセス間の複雑な相互作用を伴い、各プロセスは、電磁放射（赤外線、可視光線、X線を含む）、重力波、ニュートリノ、宇宙線など、特徴的な「メッセンジャー」タイプの信号を独立して放射する場合があります。地球上で受信された場合、異なる観測が同じソースによって生成されたことを識別することで、イベントの再構築を改善したり、イベントをより深く理解したりすることができ、ソースに関するより多くの情報が明らかになります。
太陽圏外の主なマルチメッセンジャー源は、コンパクト連星（ブラックホールと中性子星）、超新星、不規則中性子星、ガンマ線バースト、活動銀河核、相対論的ジェットです。[1] [2] [3]以下の表は、いくつかの種類のイベントと予想されるメッセンジャーを示しています。
あるメッセンジャーからの検出と別のメッセンジャーからの検出がないことも、情報源となり得る。[4]例えば、電磁波による対応物が存在しないことは、残骸がブラックホールであることを裏付ける証拠となる可能性がある。
ネットワーク
1999 年にブルックヘブン国立研究所で設置され、2005 年から自動化された超新星早期警報システム(SNEWS)は、複数のニュートリノ検出器を組み合わせて超新星警報を生成します。(ニュートリノ天文学も参照)。
2013年に創設された天体物理マルチメッセンジャー観測ネットワーク（AMON）[12 ]は、より広範かつ野心的なプロジェクトであり、予備観測の共有を促進し、単一の機器では感知できない「閾値下」のイベントの探索を促進することを目的としています。ペンシルベニア州立大学に拠点を置いています。
マイルストーン
- 1940年代：宇宙線の一部が太陽フレアで形成されていることが確認される。[5]
- 1987年: 超新星SN 1987Aが放出したニュートリノは、光学望遠鏡で超新星の光が検出される数時間前に、カミオカンデII、IMB、バクサンニュートリノ観測所で検出されました。
- 2017年8月：銀河NGC 4993での中性子星衝突により重力波信号GW170817が生成され、LIGO / Virgoコラボレーションによって観測されました。1.7秒後、フェルミガンマ線宇宙望遠鏡とINTEGRALによってガンマ線バーストGRB 170817Aとして観測され、その可視光線バーストSSS17aは11時間後にラスカンパナス天文台で検出され、その後ハッブル宇宙望遠鏡とダークエネルギーカメラによって検出されました。ニール・ゲーレルス・スウィフト天文台による紫外線観測、チャンドラX線天文台によるX線観測、カール・G・ジャンスキー超大型干渉電波望遠鏡による電波観測が検出を補完しました。これは電磁波対応物とともに観測された最初の重力波イベントであり、マルチメッセンジャー天文学にとって大きな進歩となりました。[14]ニュートリノが観測されなかったのは、ジェットが大きく軸から外れていたためだと考えられている。[15] 2020年10月、天文学者たちはGW170817/GRB 170817A/SSS17aからのX線放射が残っていると報告した。[16]
- 2017年9月（2018年7月に発表）：9月22日、極めて高エネルギー[17]（約290 TeV）ニュートリノ事象IceCube-170922A [18]がIceCubeコラボレーション[19] [20]によって記録され、同コラボレーションは可能性のある発生源の座標を記載した警報を発した。Fermi -LATコラボレーション[21]による100 MeVを超えるガンマ線とMAGICコラボレーション[22]による100 GeVから400 GeVまでのガンマ 線の検出（それぞれ9月28日と10月4日に報告）は、ニュートリノ信号と位置的に一致すると判断された。[23]この信号は、超高エネルギー陽子がブレーザージェットで加速され、中性パイ中間子（ガンマ線に崩壊）と荷電パイ中間子（ニュートリノに崩壊）を生成することで説明できます。[24]ニュートリノ検出器が宇宙の物体の位置を特定するために使用され、宇宙線の発生源が特定されたのはこれ が初めてです。 [23] [25] [26] [27] [28]
- 2019年10月（2021年2月に発表）：10月1日、アイスキューブで高エネルギーニュートリノが検出され、可視光、紫外線、X線、電波での追跡測定により、潮汐破壊イベントAT2019dsgがその発生源である可能性があることが判明しました。[10]
- 2019年11月（2022年6月に発表）：アイスキューブによって検出された2番目の高エネルギーニュートリノは、潮汐破壊イベントAT2019fdrに関連しています。[29]
- 2023年6月：倉橋尚子・ニールソン率いる天文学者たちは、新しいカスケードニュートリノ技術[30]を用いて、初めて天の川銀河の銀河面から放出されるニュートリノを検出し、ニュートリノに基づく初の銀河地図を作成した。[31] [32]
参考文献
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倉橋ニールソンは2015年に初めてカスケードニュートリノを使って天の川銀河の地図を作るというアイデアを思いついた。
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外部リンク
- AMONウェブサイト