重力波、中性子星で観測…重い元素の誕生解明

左：中性子星合体による重力波、右：ブラックホール合体による重力波

まさかここまでの発表が行われるとは思っていなかった。これがその動画である。




日本時間午後11時に始まったライブキャスト。中性子星の合体による重力波をLIGO-Virgoで観測したという発表だろうという噂は飛び交っていたので、あとは詳しく解説を聞けばよいだけだと思っていた。ブログの記事もその方針で準備していた。

しかし、予想をはるかに超えた発表に最初にきた「ヤッター！」という感動は、次第に「なんてことだ！」という驚愕の感情に移り変わっていった。


世界中で70もの天文台が共同観測したのだという、発表は次々と順番に行われている。こんなライブキャストは初めてだ。

次々と新情報が増えつつあるので、この記事はいま書けるところまで書いて、あとは数日をかけて書き足していくことにしよう。だからときどきチェックしてほしい。


今回発表されたことで確認できたことを箇条書きにしておこう。

- LIGO-Virgoで中性子星の合体によっておきた重力波を初めて検出できたこと。
- 世界中の天文台でこのイベントを可視光、ガンマ線、Ｘ線で16日間に渡り追跡観測したこと。
- その結果、重力波と光（および電波）の速度が同じだということが初めて確認できたこと。（一般相対論の予言の検証ができた。）
- 中性子星で鉄や金など重い元素が生成されたことを初めて確認できたこと。
- 中性子星の合体で生じると予想されていた巨新星（キロノヴァ）も光学望遠鏡の追観測で初めて観測されたこと。
- イベントを起こした中性子星は地球から1億3000万光年離れたところにあること。

論文はこちらから読める：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.161101


ブラックホールによる重力波が観測され、ノーベル物理学賞が決まったばかりなのに、これほどたくさんのノーベル賞級の発表が次々と発表される。あまりの情報の多さに頭の整理がつかなくなった。

この先生方が順番に発表するのだ。




10月17日の午前10時に東京大学と国立天文台による発表が予定されているが、この観測に参加した結果の発表のようだ。仕事時間に重なるので昼休みに記事を書き足すことにしよう。



重力波、中性子星で観測…重い元素の誕生解明（読売新聞）

【ワシントン＝三井誠】宇宙で重い天体が運動した時に出る波「重力波」を観測する米国などの国際研究チームは１６日、二つの中性子星が合体して放出された重力波を今年８月に初めて捉えたと発表した。

　この合体で金など重い元素が生まれたことも、世界約７０の天文台が参加した光（電磁波）の観測で判明した。一つの天体現象で重力波と光を同時観測したのは初めてで、鉄より重い元素が誕生した起源の解明につながる成果だ。関連論文は英科学誌ネイチャー（電子版）などに掲載された。

　発表した米カリフォルニア工科大などの研究チームによると、合体は地球から１億３０００万光年離れた宇宙で起きた。二つの中性子星が互いの重力で引き寄せられ、合体する際にガンマ線やＸ線などの電磁波を出すため、研究チームが世界９０以上の天文台などに追跡観測を呼びかけ、日本のすばる望遠鏡（米ハワイ州）などが参加した。

　重力波は２年前、ブラックホールの衝突で初観測された。装置の開発に貢献した研究者３人は今年のノーベル物理学賞に選ばれている。

　【中性子星】＝巨大で重い恒星が寿命を迎えて爆発し、小さく縮んだ時にできる天体の一つ。原子核を構成する陽子と中性子のうち中性子が密集し、半径約１０キロ・メートルでも太陽の１～２倍の質量がある。さらに重い恒星が寿命を迎えるとブラックホールになる。



関連解説記事：

重力波の直接観測に成功！（とね日記では、この記事がいちばん詳しい。）
http://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/a8439e8e4d81d7873422737d7bd1640d

2017年 ノーベル物理学賞はワイス博士、バリッシュ博士、ソーン博士に決定！
http://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/4f6e5823d5cf2358aff0aee5f855e9cf

中性子星の合体による重力波観測か？（LIGOとVirgo）
http://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/82784e11bf2c22d96e8ad27ad0b0393a

アインシュタインが重力波について書いた論文の解説記事。アインシュタインの思考過程がわかるように書いた。1918年の論文では重力波の速度が光速に等しいこと、エネルギーを伝搬することが導かれている。1937年の論文では回転する天体から放射される重力波の形を求めている。

アインシュタイン選集（２）: [A8] 重力波について（1918年）
http://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/7f70d0291e823674435342acba782017

アインシュタイン選集（２）: [A9] 重力波について（1937年）
http://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/52cc9130211d52e55eb1d2ea9f4a9465

欧州望遠鏡でも重力波観測（発生場所、より正確に）#LIGO #Virgo
http://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/dbc609477e38672166890301aeca5bdb

10月16日に重力波に関する大きな発表が行なわれる
http://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/b99c5b1ab7390194bb2e080952b05fa0


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