謎の電波バーストは実は遥か遠くの銀河から来ている

2001 年、パークス電波望遠鏡は、わずか 5 千分の 1 秒しか続かなかった、極めてエネルギーの高い電波バーストを捉えました。それ以来、天文学者はさらにいくつかのいわゆる高速電波バースト (FRB) を発見し、昨年 5 月にはこれらのパルスの 1 つをリアルタイムで観測しました。これらの観測に基づくと、FRB は天の川銀河のはるか彼方、30 億光年以上も離れたところから来ているようです。

高速電波バーストの起源はまだわかっていない。非常に重く、非常に高速に回転するマグネターがフレアを放出している可能性や、高密度の中性子星同士の大規模な衝突が原因かもしれない。あるいはまったく別の原因かもしれない。「非常に短い時間スケールで発生し、大量のエネルギーを生み出す何かが必要です」と、オーストラリアのスウィンバーン工科大学の大学院生、エミリー・ペトロフは言う。他の研究者は、FRBは人間、あるいはエイリアンの技術の産物だと推測しており、そもそもバーストが銀河系外から来たのかと疑問視する人もいる。

しかし今、FRB の起源をめぐる議論はついに終結するかもしれない。研究者らは、FRB に驚くほどよく似た信号の発生源を特定し、FRB の評判とその発生源を一掃した。

研究者たちはなぜ高速電波バーストが銀河の外から来ていると考えるのでしょうか? FRB 信号は時間的に「拡散」しており、つまり FRB を構成する波は電波望遠鏡に一度には到達しません。この拡散効果は、信号が星の間を通過するときに発生します。星間物質を通過する間、信号の波は周波数に応じて減速します。信号が電波望遠鏡に到達するまでに、高周波の波が低周波の波よりも先に進み、そのため早く到達し、信号が引き伸ばされます。高速電波バーストは非常に引き伸ばされており、はるか遠くの銀河から来ていることを示しています。

しかし、他の研究者は、拡散効果には別の原因がある可能性があると指摘している。電波望遠鏡が捉えたもう一つの拡散信号はペリトンである。しかし、これらのバーストが他の銀河、さらには他の惑星から来ているわけではないことは確かだ。ペリトン信号は空の一点から来るのではなく、あらゆるところから来ているように見えるため、その発生源が非常に近いことの確かな証拠だ。ペリトンの原因は大気雷、電波干渉、あるいは望遠鏡の故障にあると考える人もいる。残念ながら、ペリトンはFRBと非常によく似ているため、バーストが遠くから来ているという考えに疑問が投げかけられている。FRBはペリトンの別の形にすぎず、銀河系外の信号ではなく偽信号だと考える天文学者もいる。

しかし、今年 1 月に 1 週​​間でパークス電波望遠鏡に 3 つのペリトンが出現したことにより、ペリトンの不確実性は終わりを迎えた。ペトロフ氏とパークスの他の天文学者は、望遠鏡に最近設置された電波干渉モニターを調べ、ペリトン出現の前後に近くでどのような電波活動が起こっていたかを確認した。望遠鏡よりも広い範囲の周波数を収集するモニターは、電波望遠鏡がペリトンを観測するたびに、約 2.5 ギガヘルツの周波数で強い放射を捉えた。「それで私たちは『2.5 ギガヘルツで放射するものは何だろう?』と考えました」とペトロフ氏は言う。「そして、明らかにマイクロ波でした」

次のステップは、科学者たちがマイクロ波を使ってペリトンを出現させることができるかどうかを調べることだった。彼らは機械をさまざまな設定と時間で作動させたが、電波望遠鏡は新しいペリトンを捉えることができなかった。次に彼らは、電子レンジが作動しているときにドアを開けてみた。作動中の電子レンジのドアを引っ張って開けると、マグネトロンと呼ばれるエンジンがオーブン内で跳ね回っていたエネルギーを放出する。エンジンが停止すると放電がさまざまな周波数範囲にわたって掃引され、引き伸ばされた周波数の広がりを作り出し、電波望遠鏡の観測を妨害する。これが謎のペリトン信号の源だった。

ペトロフ氏と他の著者らは、マイクロ波がペリトンの原因であることから、彼らの研究結果は高速電波バーストが宇宙から来ていることを強く示唆していると、新論文で主張している。FRB の信号はペリトンとは見た目が異なり、望遠鏡がペリトンを生成するマイクロ波から離れた方向に向いているときでも現れる。タイミングも決定的な証拠だ。FRB は、人間がその場でコーヒーを沸かしたりカップヌードルを作ったりしているかどうかに関係なく、一日中現れる。一方、ペリトンは営業時間中にしか発生しない。「すべて昼食時にピークを迎えます」とペトロフ氏は言う。「だから、それは危険信号だったはずです」