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アマテラス粒子とは?観測史上2番目に高エネルギーな宇宙線

アマテラスといえば日本の最高神であり太陽神です。

古事記などで描かれる神話に出てくる日本の神様ですね。

 

アマテラス粒子とは観測史上2番目に高いエネルギーを記録した宇宙線です。

 

 

宇宙線とは?

宇宙線とは、宇宙から地球に飛来する高エネルギーの粒子線です。

これらは、主に陽子やヘリウムなどの原子核、電子、さらには高エネルギーのガンマ線などで構成されています。

宇宙線は、地球の大気に衝突すると、さまざまな2次的な粒子(例えばミュー粒子やパイ中間子)を生成し、それが地表に到達することもあります。

 

 

宇宙線の主な特徴

  • 起源: 宇宙線は、太陽風などの低エネルギーのものから、遠く離れた銀河や超新星爆発、ブラックホールなど、非常にエネルギーの高い宇宙現象に由来すると考えられています。しかし、特に超高エネルギーの宇宙線の発生源は未だ完全には解明されていません
  • エネルギー範囲: 宇宙線のエネルギーは広範囲にわたり、100メガ電子ボルト(MeV)から100エクサ電子ボルト(EeV)を超えるものまで存在します。特に高エネルギーの宇宙線は、通常の加速器で再現できないほどのエネルギーを持っています
  • 影響: 地球の大気中での宇宙線の衝突は、地表に到達する粒子シャワーを生じ、科学者はこれを使って宇宙線の観測や研究を行っています。また、宇宙線は宇宙や天体現象の理解を深めるための手がかりとして非常に重要です。

宇宙線は、宇宙の極端な現象と深く関わり、超新星爆発やブラックホール、銀河の中心部での活動など、非常にエネルギッシュなプロセスに関連しています。

 

アマテラス粒子とは?

「アマテラス粒子」は、2021年にユタ州で行われたテレスコープアレイ実験で観測された、非常に高エネルギーの宇宙線です。

この粒子は、244エクサ電子ボルト(EeV)という驚異的なエネルギーを持ち、観測史上で2番目に高いエネルギーを記録しました。

これに次ぐのは1991年に観測された「オーマイゴッド粒子」です。

 

 

「アマテラス粒子」の名前は、日本の太陽の女神「天照大神(アマテラスオオミカミ)」に由来しています。

名付けの理由には、検出が夜明け時だったことや、日本の研究者が発見に関わったことなどがあります。

 

 

この宇宙線のエネルギーは、地球上のどの粒子加速器でも達成できないレベルであり、その発生源はまだ解明されていません。

発生源としては、ガンマ線バーストや超大質量ブラックホールなどの極端な天体現象が候補とされていますが、はっきりしたことはわかっていません

参考サイト

sorae 宇宙へのポータルサイト

ICRR Tokyo Uni

MITテクノロジーレビュー

この粒子に関する研究は、宇宙の最も激しい物理現象や高エネルギー天体物理学を理解するための重要な手がかりとなると期待されています。

 

 

この宇宙線は、非常にまれで、1平方キロメートルあたり数百年に一度しか到来しないほどのエネルギーを持っています。

「アマテラス粒子」という名前は、日本の神話に登場する太陽の女神、天照大神(アマテラスオオミカミ)に由来しており、日本の研究者が発見に関与していることから命名されました

 

 

発生源については未だに特定されておらず、いくつかの仮説が提唱されています。

例えば、銀河の磁場の影響で粒子が曲げられた、未知の天文現象、または暗黒物質の崩壊によって発生した可能性があるとされています

この粒子は、ガンマ線バーストやブラックホール、中性子星など、宇宙で発生する激しい現象と関連していると考えられていますが、まだ詳細なメカニズムは解明されていません

 

アマテラス粒子と名付けた人物は誰?

「アマテラス粒子」という名前は、日本の研究者である藤井俊博(大阪公立大学)によって命名されました。

この名称は、日本神話に登場する太陽の女神「天照大神(アマテラスオオミカミ)」にちなんでおり、

 

 

藤井氏が発見に関わったこと、そして粒子が明け方に検出されたことから、その名が付けられました。

また、前例である「オーマイゴッド粒子」が神の名に由来していることも命名の背景にあります

 

観測史上最大の宇宙線は?

宇宙線で一番強いのはオーマイゴッド粒子

「オーマイゴッド粒子(Oh-My-God Particle)」は、1991年にアメリカのユタ州で観測された、史上最もエネルギーの高い宇宙線の一つです。

この粒子は、約3 × 10²⁰電子ボルト(300エクサ電子ボルト、300EeV)という驚異的なエネルギーを持っており、

そのエネルギーはそれまでの記録を大きく上回り、物理学者たちに大きな衝撃を与えました。

 

 

この粒子は、通常の宇宙線(銀河から来る放射線)のエネルギーと比べて何百万倍も高く、地球上の最大の粒子加速器でさえ到達できないようなエネルギーを持っています。

このエネルギー量から、「オーマイゴッド粒子」と呼ばれることになりました。

 

主な特徴

  • エネルギー: オーマイゴッド粒子のエネルギーは、地球上の最も強力な加速器で生成されるエネルギー(TeVのスケール)をはるかに超えており、理論的な上限を超える超高エネルギー宇宙線です​
  • 観測: ユタ州のFly’s Eye Cosmic Ray Detectorという宇宙線観測装置により検出され、当時の技術でのエネルギー測定としては前例のないものでした​)
  • 発生源の謎: そのエネルギーの高さから、どのような天体現象がこのような高エネルギー粒子を生成したのかは不明です。一般的な仮説には、超新星爆発や超大質量ブラックホール、活動銀河核(AGN)のジェットなどが考えられていますが、まだ解明されていません​

このような高エネルギー宇宙線は非常に稀であり、科学者たちはその発生メカニズムを理解するためにさらに研究を進めています。

オーマイゴッド粒子の発見は、宇宙線物理学の分野において大きな前進をもたらし、現在も超高エネルギー宇宙線の観測は続けられています。

 

 

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