科学者たちはガンマ線バーストからこれまで観測された中で最もエネルギーの高い光子を検出した。そのエネルギーは1兆電子ボルトに迫る。
ガンマ線バースト（GRB）は、宇宙で最も強力な爆発現象として知られています。これは、巨大な恒星が中性子星またはブラックホールに崩壊する際に発生します。この現象は、強烈なガンマ線プラズマジェットを特徴としており、最終的にはX線から電波に至るまでのエネルギーの残光へと薄れていきます。ガンマ線バーストの発生源はしばしば遠方の銀河にあるため、研究が困難です。また、このような高エネルギー光子の発生原因は、研究者でさえまだ解明できていません。
主要大気ガンマ線撮像チェレンコフ（MAGIC）望遠鏡と高エネルギー立体視システム（HESS）アレイから得られた測定結果は、科学者らがGRBがどのようにしてそのような高エネルギーを蓄積するのかを解明するのに役立った。
カナリア諸島に拠点を置くMAGIC望遠鏡は、GRB 190114Cと呼ばれるバーストに注目し、2000億電子ボルトから1兆電子ボルト（0.2 TeVから1 TeV）の光子を捉えました。水曜日にNature誌に掲載された2つの論文によると、このようなエネルギーは予測されていたものの、これまで観測されたことはありませんでした。
「これらは、ガンマ線バーストから発見された光子の中で、これまでで断然最も高いエネルギーです」と、ドイツの高エネルギー物理学研究グループ、ドイツ電子シンクロトロンのMAGICグループのリーダー、エリサ・ベルナルディーニ氏は述べています。「ちなみに、可視光は約1～3電子ボルトの範囲です。」
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ナミビアにあるHESSアレイは、60億光年離れた別のバースト（コード名GRB 180720B）から、1000億電子ボルト（GeV）を超える光子も検出しました。これらの光子のエネルギーは最初の爆発から10時間後、エネルギーが既に4桁も減少していた残光段階で測定されました。この結果はNature誌に別の論文として発表されています。
「観測された放射線については、逆コンプトン放射と超相対論的電子のシンクロトロン放射という2つの説明が考えられます」と概要には記されている。
まず、爆発から放出された荷電プラズマ粒子は強力な磁場によって偏向し、シンクロトロン放射を放出します。これらのシンクロトロン放射は、荷電粒子との衝突（逆コンプトン散乱と呼ばれる）によってさらに増幅され、極めて高いガンマ線エネルギーへと昇圧されます。®
