GW170817 については多くの話があります。
連星中性子星のインスピレーション、2 つの死んだ星が衝突で最高潮に達した致命的なダンスに閉じ込められたという話があります。 1 億 3000 万光年離れた NGC 4993 で何が起こったのかを発見するために世界中の科学者が協力したという報告があります。金とウランの宝の話さえあります。 .
これらの多くは、昨日のニュースの優れた報道によってカバーされています.
いくつかの点で、最大のストーリーは、語るべきストーリーが非常に多いということです。これほど多くあるのは、GW170817 が単なる別の発見ではなく、マルチメッセンジャー天文学の時代の到来だからです。
LIGO (レーザー干渉重力波天文台) は、2 年前に重力波を初めて検出しました。これは、それぞれが太陽の約 30 倍の質量を持つ 2 つのブラック ホールの衝突による時空の波紋です。最も敏感なデバイス以外には感知できないこれらの波は、地球を通過し、時空を陽子の直径の一部だけ歪めました。
この画期的な発見以来、LIGO は、ヨーロッパのカウンターパートである乙女座との 1 つを含む、他の 3 つのブラック ホール連星合体を見てきました。これらのイベントから逃れる光はありません。また、それらが発する重力波から学ぶべきことはたくさんありますが、光学望遠鏡をその方向に向けても、何も明らかになりません.
今月初め、ノーベル物理学賞は、LIGO による重力波の直接観測における役割により、Rainer Weiss、Kip Thorne、および Barry Barish に贈られました。
重要なことですが、ノーベル賞は毎年授与されます。現実を認識して検出する新しい方法は、それほど頻繁には発生しません。
初期の文明の人々は、目を使って夜空を見ていました。ガリレオ・ガリレイの奇跡的な新発明「望遠鏡」でさえ、可視光に限定されていました。宇宙を覗き込むための他のツールが利用できるようになったのは、1800 年代になってからです。赤外線天文学者は、私たちの月や他の星を文字通り新しい光の中で観察しました。
20 世紀の初めから半ばにかけて、私たちが宇宙を見るための電磁スペクトルの範囲が拡大しました。電波、X 線、紫外線、マイクロ波、ガンマ線はすべて新しい手段になりました。それぞれの新しいスペクトル バンドは、ビッグバンの物語、太陽フレアに存在する膨大なエネルギー、可視スペクトルに隠された美しさなどの啓示をもたらしました。
1987 年、ニュートリノ検出器がタランチュラ星雲で超新星の信号を検出したときに、別の形式の天文学が登場しました。エーテルニュートリノは、超新星からのどの光よりも数時間早く地球に到着しました。ニュートリノは、その幽霊のような性質のおかげで、内破する星の核を通過して脱出することができ、光そのものに飛びつきました.
最終的に、これらの異なる方法には、重力波よりも多くの共通点があります。
一般の聴衆に重力波の検出を説明するために、科学者やサイエンス ライターは、しばしば「聴覚」のアナロジーを使用し、「宇宙を聞く」ことについて書いてきました。これにより、科学者が実際に空間を通過する音を聞いているという誤解が生まれました.
ワイス氏はノーベル賞記者会見で、「私たちは今、宇宙に『耳を傾けている』という神秘的な考えがありました。 「マスコミで何度も何度も聞いたことがありますが、一部は私たち自身にも責任があると思います。」
音は空間を通過しません。耳に聞こえるチャープは、干渉計の読み取り周波数が偶然に可聴範囲に入った結果です。そうは言っても、別の意味としての重力波の概念は信じられないほど適切です.
重力波は電磁放射にとって、視覚にとっての聴覚と同じです。それらは根本的に異なる認識方法です。電磁放射とは異なり、重力波は粒子で構成されていません。それらは無指向性で止めることのできない時空のうねりです。
無声映画からの脱却が祝われたのと同じ理由で、マルチメッセンジャー天文学は興味をそそられます。音 (この場合は重力波) の追加は、科学者が宇宙について学べることに新しい次元を追加します。
VERITAS 実験の天体物理学者である Reshmi Mukherjee は、次のように述べています。 「本当にわくわくします。」
高エネルギーのガンマ線を探す VERITAS は北半球に位置しているため、他の望遠鏡がチリのような場所から上空で見ることができる事象を認識できませんでした。
Mukherhjee は思いとどまることはありません。GW170817 のようなイベントがさらに発生し、それらが北半球の空で発生すると、VERITAS は監視します。
科学者たちは、ある時点で GW170817 のようなイベントが発生することを期待していましたが、詳細自体は驚きでした.
プリンストン大学のポスドク研究者で、中性子星合体のシミュレーションを研究している David Radice は、次のように述べています。 Radice の「近い」とは、2 億 3000 万光年ではなく、1 億 3000 万光年を意味します。
「発生源に比較的近いため、私の予想をはるかに超えるレベルの報道を伴うフォローアップ キャンペーンが可能になりました」と彼は言いました。
GW170817 の測定は、短いガンマ線バーストの発生源の可能性が中性子星の衝突であることを確認しているようです。これらの事象を正確に計算することで、科学者は重力自体を調べることもできます。
「これらの中性子星が合体したときの非常に長い信号により、一般相対論からの逸脱の可能性に非常に厳しい制約を課すことができます」とロヨラ大学シカゴの物理学教授であるロバート・マクニースは述べています。
Nature に掲載された 1 つの論文 、GW170817 を使用して、宇宙の膨張を説明するハッブル定数を独自に計算しました。
しかし、他の良い発見と同様に、GW170817 は他の人に答えを与えると同時に疑問を投げかけます。たとえば、合体によってバックホールが形成されたのか、ガンマ線バーストの背後にあるメカニズムが何であるかはわかりません。今後数か月にわたってデータを詳しく調べることで、これらの質問やその他の質問に対する答えが得られることを願っています.
今日の運搬量は、少なくとも 5 つの主要なジャーナルで前例のない 30 の論文を生み出しました。彼らの発見の幅広さと重要性は、マルチメッセンジャー天文学がいかに強力になるかを示しています。
「ここでの全体像は、私たちが重力波マルチメッセンジャー天文学の時代に入ったということであり、それは宇宙を理解するためのあらゆる種類の新しい方法を切り開くだろう」と McNees 氏は述べた.
「マルチメッセンジャー科学は新しい標準になる可能性があります」とMukherjeeは言いました。 「これは、自然と物質の振る舞いを調べるための非常に深い方法です。」
Dan Garisto は の編集インターンです。 ノーチラス。
