中国の天文衛星アインシュタイン・プローブ、初期宇宙の爆発から軟X線を初検出 - NewsTomo

宇宙のごく初期に起きた爆発から届いた軟X線の信号を、中国の天文衛星アインシュタイン・プローブが人類で初めて直接とらえました。初期宇宙の姿に迫る国際的な観測成果として注目されています。

宇宙が今の1割しか歳を取っていなかった頃の光

中国の天文衛星アインシュタイン・プローブ（Einstein Probe、EP）は、搭載された広視野X線望遠鏡を使い、2024年3月15日に軟X線の淡いパルス信号を検出しました。この爆発現象はEP240315aと名付けられています。

観測されたのは、エネルギーの低い軟X線のバーストで、明るさが素早く変動しながら17分以上続いたあと、ゆっくりと暗くなっていきました。その後、各国の望遠鏡による追観測から、この爆発が非常に遠い初期宇宙に由来することが確認されました。

観測日時: 2024年3月15日
現象名: EP240315a
信号の種類: 軟X線の淡いパルス
継続時間: 17分以上
宇宙の年齢: 現在の約1割の若さの頃に発生
地球までの到達時間: 約125億年

このとき宇宙は現在の約1割の年齢しかなく、信号は地球に届くまでおよそ125億年をかけています。軟X線による初期宇宙の爆発信号としては、人類史上初の検出とされています。

アインシュタイン・プローブが開いた新しい窓

アインシュタイン・プローブは、中国科学院国家天文台などが中心となって開発したX線観測衛星です。今回の成果を報告する論文は、英科学誌ネイチャー・アストロノミーに掲載されました。

EPミッションの主任研究者で、中国科学院国家天文台の袁為民（Yuan Weimin）氏は、今回の発見について「これは始まりに過ぎない」と強調し、初期宇宙で起きる爆発現象をとらえる上でEPの潜在力の大きさを示したと評価しています。

正体はガンマ線バーストか国際共同観測の成果

その後、この軟X線バーストEP240315aを詳しく調べるため、イタリアのローマ第2大学（ローマ・トル・ヴェルガタ大学）のロベルト・リッチ（Roberto Ricci）氏が中心となり、長期の電波観測が実施されました。

リッチ氏のチームはオーストラリアの電波望遠鏡群オーストラリア・テレスコープ・コンパクト・アレイを用いて、およそ3カ月にわたりEP240315aを電波帯でモニタリング。その結果、この爆発のエネルギー放出量がガンマ線バースト（GRB）の特徴と一致することが確認されました。

ガンマ線バーストは、宇宙で知られている中でも最も強力な爆発現象の一つで、一般に大質量の恒星が最期を迎えて起こると考えられています。解析の結果、EP240315aはGRB240315Cと命名されたガンマ線バーストと結びついていることが分かりました。

リッチ氏は、今回の成果について、いわゆる高速X線過渡現象（FXRT）のかなりの部分がガンマ線バーストと関連している可能性を示すものだと指摘しています。また、アインシュタイン・プローブのような高感度のX線モニターがあれば、ガンマ線が検出されなくても、X線と電波の組み合わせによって遠方宇宙で起きた古代の爆発を探る新たな道が開けると述べています。