ニューヨーク大学宇宙論・素粒子物理学センターの研究者たちが行った新しい研究は、星を真っ二つに切り裂く可能性を持つ「相対論的ブレード」の存在を提唱している。このブレードは、非常に強い磁場によって形作られた超強力なプラズマの流出である。この研究は、この星を真っ二つにするブレードが、宇宙で最も明るい爆発のいくつかを説明できる可能性を示唆している。

ガンマ線バースト（GRB）は、空で観測される最も強力な爆発のひとつである。しかし、距離が遠いため、一般的には過剰なガンマ線放射の短い閃光として見られる。ブラックホールやマグネターがGRBに必要なエネルギーを発生させることは一般的に知られているが、ある種のGRBがゆっくりと消えていく現象は未解明のままである。

この研究の著者らは、これらの長引くGRBは、大質量星が崩壊し、水素とヘリウムの層に囲まれた中性子星が形成されるときに発生すると提唱している。急速な圧縮と回転によって、中性子星は非常に強い磁場を獲得し、存在することが知られている中で最も強力な磁場を持つマグネターへと変化する。

生まれたばかりのマグネターを取り巻く混沌とした環境は、親星の残りの大気をマグネターに引き寄せる結果となる。強烈な放射線と磁場によって、プラズマが熱狂的に渦巻く。この研究の著者たちは、マグネターの磁場がその赤道に沿って強烈なバースト放射を発生させることに気づいた。これらの放射線ビームは「相対論的ブレード」を形成し、ほぼ光速で星の外側へと移動し、超新星爆発よりも大きなエネルギーを運ぶ。

この刃は恒星を完全に二等分し、真っ二つに切り裂いた後、勢いを失う前にかなりの距離を移動することができる。このメカニズムが、より長時間のGRBを説明できる可能性がある。ブレードが移動するにつれ、恒星から物質が蓄積され、恒星の崩壊にさらに貢献する。

今回の研究は、相対論的なブレードがある種のGRBをどのように説明できるかを示すものであるが、研究者らは、ブレードの時間的な進化を調べ、恒星の死がどのように展開するかを調べる予定である。これにより、この爆発の重要な特徴を特定し、これまでに観測されたGRBがこの提案されたモデルと一致するかどうかを調べることができる。

論文

• arXiv: Stars Bisected by Relativistic Blades

参考文献

• Space.com: Ultra-powerful plasma ‘blades’ could slice entire stars in half, new paper suggests