【図解・社会】中性子星同士の合体で重力波（2017年10月）

※記事などの内容は2017年10月16日掲載時のものです

　巨星が寿命を迎え超新星爆発を起こした後に残る中性子星が、別の中性子星と合体する際に発生した重力波を初めて検出したと、米国などの国際チームが１６日発表した。米欧３カ所の観測装置で８月に捉えた。重力波は２０１５年９月から４回検出されているが、いずれもブラックホール同士の合体で生じたものだった。
　今回の現象は日本のすばる望遠鏡（米ハワイ島）など各地の天文台、人工衛星でも観測され、発生場所は南半球で見えるうみへび座の方向に約１億３０００万光年離れた銀河「ＮＧＣ４９９３」と特定された。さらに、中性子星同士の合体によって金やプラチナなどの鉄より重い元素ができたとの説が、初めて観測で裏付けられた。
　検出は日本時間８月１７日午後９時４１分。米国２カ所にある観測装置「ＬＩＧＯ（ライゴ）」と、イタリアにある装置「Ｖｉｒｇｏ（バーゴ）」で検出した。解析の結果、直径わずか約２０キロで質量が太陽の１．１～１．６倍ある超高密度の中性子星同士が、合体する際に発生した重力波と分かった。
　重力波の検出は約１００秒間続いた。直後にはＸ線よりエネルギーの高いガンマ線の爆発的な放出現象「ガンマ線バースト」が、米フェルミ宇宙望遠鏡などにより観測された。続いて南米などの天文台や衛星が、目で見える光や赤外線、電波、Ｘ線で観測し、鉄より重い元素の放出が確認された。
　宇宙が約１３８億年前に誕生した際は、水素やヘリウムのような軽い元素しかなかった。その後、恒星が寿命を迎えて超新星爆発を起こすまでの核融合で、鉄までの元素が生成され、鉄より重い元素は中性子星の合体で生じたと考えられている。
　アインシュタインが約１００年前に予言した重力波は１５年９月に初めてＬＩＧＯで検出され、チームを率いた米研究者３人に今年のノーベル物理学賞が授与される。