“暗いガンマ線バースト”、なぜ暗いか

　本来なら宇宙最大の明るさを誇るはずの星の爆発現象が、まったく輝きを伴わないことがある。最新の研究によると、“暗いGRB（ガンマ線バースト）”と呼ばれるその現象は、宇宙のダストによるものである可能性が高いという。

　非常に大きな質量を持つ恒星は、寿命を迎え爆発する際にまばゆく輝く光を放つと考えられている。ガンマ線バースト（GRB）と呼ばれる爆発現象だ。通常のガンマ線バーストの場合、まず目に見えないガンマ線やX線のビームが放出され、その後数時間にわたって目に見える光が残光として輝きを放つ。

　しかし、大量のガンマ線とX線が放出されていても、目に見える残光がほとんど、あるいはまったくない（光学的に）暗いガンマ線バーストの存在も確認されている。過去数十年の間、天文学者たちはこの暗いGRBの謎に頭を悩ませてきた。

　これまでに有力な仮説が2つ提示されている。1つは、「GRBが宇宙の端で発生したため、宇宙の膨張の影響を受け、可視光の波長がスペクトルの赤外線部分にまで引き延ばされて見えなくなっている」というものだ。もう1つは、「爆発現象の周囲のダストが、可視光を吸収する一方でほかの放射線を透過させている」というものである。

　研究チームの一員でアメリカにあるカリフォルニア大学バークレー校のジョシュア・ブルーム氏は、「暗いGRBは、濃霧の中を航海しているときに灯台の光が見えずに霧笛だけが聞こえるようなものだ」と話す。

　2つの仮説を検証するため、ブルーム氏の研究チームはNASAの探査衛星スウィフトとカリフォルニア州にあるパロマー天文台の望遠鏡を使用して、暗いGRBが発生している銀河を捜索した。

　そして第1の仮説について、暗いGRBが宇宙の端で発生するのであれば、爆発源の星が属する銀河（母銀河）から放たれる可視光も同様に赤方偏移を起こし、光学センサーでは観測できないものになるはずだと推論した。

　ところが、14の暗いGRBを検証したところ、11の母銀河に属する恒星から可視光を確認できたという。

「これで、暗いGRBがなぜ暗いのか、その謎の大部分を解明できたと言えよう」と、研究チームの一員で同じくカリフォルニア大学バークレー校に所属するダニエル・パーレイ氏は話す。「暗いGRBの大半はダストによって可視光が吸収された結果だと考えられる」。

　ただし、母銀河の方を注意深く観察してみても、銀河そのものを覆うダストの量はそれほど異例とは言えない。つまり、暗いGRBは光学的な方法では検知できない宇宙塵雲（じんうん）に隠れているということになる。

　超大質量星はダストの多い領域で形成されると考えられており、今回の研究はこの考えにも合致する。暗くダストにまみれた宇宙の片隅には、いまだ知られていない数多くの星々の誕生と死が秘められているのかもしれない。

　今回の最新研究は、アメリカのカリフォルニア州パサデナで開催されているアメリカ天文学会第214回会合で6月8日に発表された。

Image courtesy Aurore Simonnet/Sonoma State University, NASA Education ＆ Public Outreach