GRB 090423

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GRB 090423
星座 しし座
最大視等級 17.94 ± 0.04 (K)[1]
分類 ガンマ線バースト
発見
発見日 2009年4月23日
07:55:19 (UTC)
発見者 スウィフト
発見方法 自動検出
位置
元期:J2000.0[2]
赤経 (RA, α)  09h 55m 33.19s[2]
赤緯 (Dec, δ) +18° 08′ 57.5″[2]
赤方偏移 8.26 +0.07
−0.08[1]
見かけの後退速度 292880 km/s[3]
実際の後退速度 619154 km/s[3]
見かけの距離 131億 光年[3]
実際の距離 298億 光年[3]
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GRB 090423とは、2009年4月23日に地球から見てしし座の方向に発見されたガンマ線バーストである[1]。地球からの距離は298億光年[3]と、発見時は地球から最も遠い天体であった[1][3]。

初期の観測

GRB 090423は、協定世界時2009年4月23日7時55分19秒にスウィフトによって発見された[1]。ガンマ線の放出は10秒と[4]、大質量星が爆発する2秒以上のガンマ線バーストに分類されることを示している[5][6]。

その後、地上の観測所が次々とGRB 090423を観測し、その残光から赤方偏移の値を求めた。後述するとおり赤方偏移の値が極めて大きいため観測が難しく、速報値は極めて荒い精度で求まっていた。4月26日の段階で、赤方偏移の値は 8.0+0.4
−0.8 と求まっていたが[7]、最終的には6月8日にネイチャーに掲載された論文で、8.26+0.07
−0.08 と定められた[1]。

GRB 090423の観測史[7]
日時 (UTC)
4月23日07:55 スウィフトがGRB 090423の発見を最初に報告。
4月23日07:58 米国の複数のチームが観測を開始。
4月23日11:00 UKIRTが赤外線の残光を観測。
4月23日15:00 ジェミニ北望遠鏡のCucchiaraらのチームが、赤方偏移を9と報告。
4月23日20:30 Cucchiaraが、赤方偏移を7から9と報告。
4月23日22:00 イタリアのTNGが観測を開始。
4月23日23:00 チリのGRONDが7つのバンドで観測を開始。
4月24日01:30 VLTが観測を開始。
4月24日03:00 GRONDのOlivaresらの観測チームが赤方偏移を 8+0.5
−1.2 と報告。
4月24日03:15 イタリアのThöneらの観測チームが赤方偏移を7.6と報告。
4月24日07:30 VLTのTanvirらの観測チームが赤方偏移を8.2と報告。
4月24日14:00 イタリアの観測チームが、前回の観測結果である7.6を8.1へ修正。
4月25日03:45 Krimmらのチームが、スウィフトのBATの観測結果からGRB 090423が長いバーストなのか短いバーストなのかを示すラグ分析の解析結果を発表。
4月25日10:40 VLAではGRB 090423は観測できなかった。
4月26日18:30 GRONDが最終報告として、赤方偏移の 8.0+0.4
−0.8 と発表。
4月28日00:30 ビュール高原電波干渉計が、0.2mJyの領域で残光を観測。
4月28日02:00 CARMAが0.7mJy以上ではGRB 090423を観測できなかった。

距離

先述の通り、GRB 090423の赤方偏移の値は2009年4月26日の段階で8.0[7]、現在採用されている6月8日の段階で8.26である[1]。4月末の段階で、2006年4月に発見され、当時観測されていた宇宙で最も遠い天体であった銀河のIOK-1の6.96[8]を大幅に上回る、当時の宇宙で最も遠い天体であったと発表された[9][10][11][12][13][14]また、2008年9月13日に発見された、最も遠いガンマ線バーストであったGRB 080913の6.7[15]も大幅に上回っている[9]。GRB 090423は、2010年10月20日に発見が報告された、赤方偏移が8.55のUDFy-38135539まで座を維持した[16][17]。

赤方偏移の値から、2013年現在最新の宇宙論パラメータを適用すると、地球からGRB 090423までの距離は約298億光年であり、約131億年前の宇宙に存在する天体である。これは宇宙の誕生[18]からわずか約7億年後に発生したイベントである。GRB 090423のバーストの放出時間は、大質量星の崩壊を示しており、この時代には、大質量星が存在していたことを示している[9][19]。また、直接的な証拠は得られていないものの、発生した時代から、GRB 090423の元となった恒星は、金属を全く含まない種族IIIと呼ばれる未発見の恒星である可能性がある[20]。

距離の記録について

GRB 090423は、先述の通り最も遠いガンマ線バーストであった。しかし、そのわずか6日後の4月29日に発見されたGRB 090429Bは、赤方偏移の値が9.4[21]であり、見かけの距離は132億光年、実際の距離は307億光年[22]と、GRB 090423を上回る値であった。しかし、GRB 090429Bの赤方偏移の値が判明したのは、発見から1年以上後の2011年5月25日であった[21]。GRB 090423は、先述の通りUDFy-38135539が発見されるまで宇宙で最も遠い天体の座を持っていたが、GRB 090429Bの場合は、赤方偏移の値が判明する前の2011年1月26日に、赤方偏移の値が10.3のUDFj-39546284の存在が公表されたため[23]、宇宙で最も遠い天体の座を獲得することはなかった。しかし、GRB 090429Bは、GRB 090423を上回る、宇宙で最も遠いガンマ線バーストとなっている。

残光の測定結果

GRB 090423の残光の明るさの推移[1]
日時 (UTC) ΔT (秒) 観測機器 フィルター 露光 (秒) 視等級 流束
4月23日07:55:59 40 BOOTES-3 Clear 2 > 14.5 < 4570
4月23日07:55:59 300 BOOTES-3 Clear 84 > 18.5 < 115
4月23日07:58:37 228 P60 r' 60 > 21.9 < 6.4
4月23日07:58:37 427 P60 r' 180 > 22.3 < 4.2
4月23日07:58:37 1268 P60 r' 780 > 22.6 < 3.3
4月23日08:00:02 313 P60 i' 60 > 21.4 < 9.6
4月23日08:00:02 930 P60 i' 300 > 22.1 < 5.1
4月23日08:00:02 1497 P60 i' 660 > 22.6 < 3.4
4月23日08:01:09 399 P60 z' 60 > 19.8 < 41.7
4月23日08:01:09 1016 P60 z' 300 > 20.5 < 23.3
4月23日08:01:09 1605 P60 z' 660 > 21.1 < 13.6
4月23日08:16:32 1492 UKIRT WFCAM K 360 17.96 ± 0.04 43.48 ± 1.47
4月23日08:23:51 1961 UKIRT WFCAM K 360 17.94 ± 0.04 44.45 ± 1.46
4月23日08:32:09 2431 UKIRT WFCAM K 360 18.01 ± 0.04 41.64 ± 1.50
4月23日09:11:06 4780 Gemini-N NIRI Y 480 > 22.5 0.27 ± 0.70
4月23日09:25:03 5560 Gemini-N NIRI J 480 19.24 ± 0.03 33.70 ± 1.01
4月23日09:39:27 6520 Gemini-N NIRI H 480 18.57 ± 0.02 36.60 ± 0.77
4月23日17:33:35 37790 BTA-6 SCORPIO Ic 3600 > 24.7 < 0.29
4月23日23:08:00 60120 GROND g 4000 > 25.0 < 0.36
4月23日23:08:00 60120 GROND r 4000 > 25.1 < 0.33
4月23日23:08:00 60120 GROND i 4000 > 24.2 < 0.76
4月23日23:08:00 60120 GROND z 4000 > 24.0 < 0.91
4月23日23:08:00 60120 GROND J 4000 20.66 ± 0.08 9.11 ± 0.55
4月23日23:08:00 60120 GROND H 4000 19.94 ± 0.08 10.40 ± 0.83
4月23日23:08:00 60120 GROND K 4000 19.36 ± 0.12 11.20 ± 1.22
4月23日23:38:21 58566 Gemini-S GMOS z 3000 > 26.1 -0.005 ± 0.043
4月23日23:28:41 56001 VLT HAWKI K 2640 19.18 ± 0.03 13.20 ± 0.40
4月24日00:31:36 59777 VLT HAWKI J 1200 20.52 ± 0.04 10.40 ± 0.42
4月24日01:00:30 61511 VLT HAWKI Y 2640 > 25.0 -0.08 ± 0.09
4月24日01:38:52 67436 GROND J 4000 20.76 ± 0.07 8.31 ± 0.58
4月24日01:38:52 67436 GROND H 4000 20.00 ± 0.07 9.81 ± 0.69
4月24日01:38:52 67436 GROND K 4000 > 19.8 < 7.37
4月24日05:30:34 79695 UKIRT WFCAM K 3600 19.95 ± 0.14 6.49 ± 0.91
4月24日23:36:36 142877 VLT ISAAC J 3600 21.80 ± 0.18 3.19 ± 0.51
4月27日00:01:14 316531 VLT HAWKI K 1200 20.58 ± 0.06 3.63 ± 0.22
4月27日01:04:05 320926 VLT HAWKI J 1200 22.19 ± 0.11 2.44 ± 0.27
4月30日23:06:33 661077 VLT HAWKI J 2400 > 23.2 0.44 ± 0.24
5月08日23:29:09 1353513 VLT HAWKI K 2640 > 21.9 0.22 ± 0.33

出典

[脚注の使い方]
  1. ^ a b c d e f g h A glimpse of the end of the dark ages: the gamma-ray burst of 23 April 2009 at redshift 8.3 arXiv
  2. ^ a b c GRB 090423 -- gamma-ray Burst SIMBAD
  3. ^ a b c d e f Redshift-Distance Relation : 赤方偏移と距離の関係 lizard-tail.com
  4. ^ Gamma-ray bursts – or death stars – are the most violent events in the Universe. They’re also shrouded in mystery. Robert Matthews investigates. Focus Science and Technology
  5. ^ Mysterious Christmas Day “Starburst" Explained? National Geographic
  6. ^ Competing Explanations Proposed for Strange Christmas Space Explosion Space.com
  7. ^ a b c GRB 090423 at redshift 8 - the most distant object we know to date Max-Planck-Institut Fur Extraterrestrische Physik
  8. ^ A galaxy at a redshift z = 6.96 arXiv
  9. ^ a b c New Gamma-Ray Burst Smashes Cosmic Distance Record NASA
  10. ^ The Most Distant Object Yet Discovered in the Universe ESO
  11. ^ Astronomical Artifact: Most Distant Object Yet Detected Carries Clues from Early Universe Scientific American
  12. ^ The Farthest Thing Ever Seen Sky & Telescope
  13. ^ More Observations of GRB 090423, the Most Distant Known Object in the Universe Universe Today
  14. ^ Gamma-Ray Bursts 000131 - 090423 SolStation.com
  15. ^ GRB 080913 -- gamma-ray Burst SIMBAD
  16. ^ Spectroscopic confirmation of a galaxy at redshift z=8.6 arXiv
  17. ^ Dim galaxy is most distant object yet found New Scientist
  18. ^ Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results arXiv
  19. ^ Tng caught the farthest GRB observed ever Fundacion Galileo Galilei - INAF Telescopio Nazionale Galileo
  20. ^ Most distant object in the universe spotted New Scientist
  21. ^ a b NASA's Swift Finds Most Distant Gamma-ray Burst Yet NASA
  22. ^ Redshift-Distance Relation : 赤方偏移と距離の関係 lizard-tail.com
  23. ^ NASA's Hubble Finds Most Distant Galaxy Candidate Ever Seen in Universe MASA

関連項目

座標: 星図 09h 55m 33.19s, +18° 08′ 57.5″

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