2017年、観測可能な宇宙で最も古く、最も遠い銀河を観察していた天文学者のチームが、データの中に奇妙なものを発見しました。それは、明るい閃光でした。彼らは昨年、この閃光は古代の銀河内の恒星から放出されたガンマ線バーストである可能性があると報告しました。しかし、他の天文学者たちは確信を持てず、今週、Nature Astronomy誌に掲載された2本の論文が別の説明を提示しました。
論文の1つは、ガンマ線バーストを検出する全体的な確率に基づいて、閃光がガンマ線バーストから来る可能性に焦点を当てていた。もう1つの論文は、ロシアのプロトンロケットの上段であるBreeze-Mの破片が、問題のあるデータの最も可能性の高い発生源であると特定した。
ガンマ線バーストは、それぞれ見た目が少しずつ異なる複数の発生源から発生しますが、一般的に放射線バーストは一瞬です。その持続時間は数ミリ秒から1分と様々ですが、夜空の広大さとバーストの短命さを考えると、望遠鏡で適切な場所を適切なタイミングで観測しない限り、見逃してしまう可能性は高いです。
以前の天文学者グループは、GN-z11銀河で初期宇宙から発生したとされるガンマ線バーストを観測する確率を約100億分の1と計算していました。つまり、かなり高い確率であり、他の天文学者たちがフレアの発生源として別の可能性を考え始めるほどでした。フラッシュの性質は、既知の宇宙で最も激しい爆発現象の一つによるものであれ、通過する衛星による太陽光の単なる反射であれ、確率に帰結することがあります。
フレアが反射光である可能性を示唆する論文の筆頭著者である天体物理学者チャールズ・スタインハート氏によると、以前のチームのデータの傾きは、ガンマ線バーストというよりも恒星の傾きに非常に似ていたという。「そこで、『恒星のように見えるものを得る方法はないだろうか？』と考え始めたんです」とスタインハート氏はビデオ通話でギズモードに語った。「太陽に似たものはたくさんあることが分かっています。基本的に、太陽光を反射するものなら何でも」。例えば、地球の周りを漂う金属片などだ。
すぐに別のグループが彼の疑問に有力な答えを提示し、今週Nature Astronomy誌に論文を発表しました。その論文では、フレアの原因として、ロシアのロケットの上段部分である1つの宇宙ゴミが考えられました。
2017年のチームは「空で最も興味深い天体を発見し、それについて本当に奇妙で刺激的な何かを発見し、最高の説明を導き出し、それを発表した。それが私たちの仕事だからだ」と、デンマークのコペンハーゲン大学コズミック・ドーン・センターに所属するスタインハート氏は述べた。「彼らの発表が正しかったら良かったのに」
現在軌道上にあるソフトボールよりも大きい2万3000個の宇宙ゴミの中からロシアのロケットを特定するため、ポーランド、ポズナンのアダム・ミツキェヴィチ大学の天体物理学者、ミハウ・ミハウォフスキ氏率いるチームは、ハワイのマウナケア山頂から元のチームが観測を行った日に、既知の宇宙ゴミと衛星の軌道を調べた。観測を妨げるほど近かったのは、ロシアのロケット「ブリーズM」の1段だけだった。
中国北京大学カブリ天文・天体物理学研究所の蒋林華氏が率いる当初のチームは、昨日ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された2本の論文に対する返答を執筆した。彼らは、当初の分析では、天空の位置を特定するために使われるオンラインツール「Calsky」の計算を用いて、ロシアのロケット段階の影響を除外したと述べている。Calskyは現在サービスを停止しているが、宇宙に存在する衛星や宇宙ゴミの数を考えると、新しいツールを公開するのは良い考えかもしれない（そして、いくつかは開発中である）。蒋氏のグループは、太陽光の反射光である衛星の「グリント」の影響も排除できないと指摘した。
「ネイチャー・アストロノミー誌に掲載した私の論文でも述べたように、彼らの計算には納得していません」と江氏はギズモードへのメールで述べた。「ですから、閃光が衛星からのものだった可能性はそれほど高くないと思います。いずれにせよ、その可能性は極めて低いです。」
「この閃光の真の性質は、おそらく永遠にわからないでしょう」と江氏は付け加えた。「しかし、いくつかの非常に大規模な全天サーベイ国際プロジェクトが計画されているため、同様の閃光が見つかる可能性は非常に高いでしょう。願わくば、その時までにこの閃光の正体を解明できることを願っています。」
最近のフレアのような問題については、「短時間の明るさの増加しか見えず、スペクトル解像度が高くない場合は、1つのフラッシュが他のフラッシュと似たり寄ったりに見えてしまいます」とハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天体物理学者ジョナサン・マクドウェル氏は米Gizmodoへのメールで述べた。
そして宇宙――少なくとも現在人類が衛星や宇宙望遠鏡のために利用している空間――は、ますます広くなることはない。マクドウェル氏によると、SpaceXのStarlink衛星プロジェクトにより、地球低軌道上の大型物体の数は100倍に増加するという。
「これは決して珍しい状況ではありません。衛星は毎日天文データを台無しにしています」とミハロウスキ氏はギズモードへのメールで述べた。「衛星の数が増えれば状況はさらに悪化するでしょう。衛星のない空域を選ぶことが不可能になり、画像のより大きな部分が役に立たなくなるからです。」
「近年、スペースXのスターリンクなど、より多くの衛星が打ち上げられており、状況はさらに深刻化しています」と江氏は述べた。「天文学者たちはこれらの企業と協力して、天文学への影響を軽減しようと努めています。」
天文観測に加え、衛星の増加は肉眼による宇宙観測さえも妨げる可能性があります。これは、星座を伝統とするオーストラリアの先住民コミュニティのような集団にとって深刻な問題となります。Viceが報じているように。王立天文学会月報に掲載された最近の論文によると、いわゆる「メガコンステレーション」と呼ばれる衛星群は、太陽からの光を反射することで空の明るさを増すそうです。
それでも、GN-z11は注目すべき存在だ。134億年前の姿から見て取れるこれほど古い銀河は、初期宇宙の形成に関する洞察を与えてくれるかもしれない。しかし、そこから有益な知見を得るには、これまで周回軌道上に打ち上げてきたあらゆる物質の先を見据えなければならない。
この記事は、Linhua Jiang からのコメントを追加して更新されました。
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