宇宙で最も高エネルギーな粒子の起源に関する新たな分析 (How Do the Universe’s Highest-Energy Particles Originate? Magnetic Outflows Stemming from Star Mergers, Analysis Concludes)

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2025-02-28 ニューヨーク大学(NYU)

宇宙で最も高エネルギーな粒子の起源に関する新たな分析 (How Do the Universe’s Highest-Energy Particles Originate? Magnetic Outflows Stemming from Star Mergers, Analysis Concludes)
NASA’s Goddard Space Flight Center.

ニューヨーク大学(NYU)の研究チームは、宇宙で最も高エネルギーの粒子である超高エネルギー宇宙線の起源を解明するため、磁気再結合が重要な役割を果たす可能性を示唆する研究結果を発表しました。磁気再結合とは、磁場のエネルギーが粒子の運動エネルギーに変換される現象で、これが超高エネルギー粒子の加速メカニズムとして機能していると考えられます。この研究は、宇宙物理学や高エネルギー天文学の分野で、宇宙線の起源や加速機構の理解を深める重要な一歩となります。

<関連情報>

高エネルギー宇宙線の発生源としての中性子星合体 Binary Neutron Star Mergers as the Source of the Highest Energy Cosmic Rays

Glennys R. Farrar
Physical Review Letters  Published: 28 February, 2025
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.081003

Abstract

We propose that ultrahigh energy cosmic rays (UHECRs) are produced in binary neutron star (BNS) mergers. This scenario can account for the heretofore inexplicable narrow rigidity range of UHECRs because the jets of BNS mergers are generated by a gravitationally driven dynamo and thus are nearly identical due to the narrow range of BNS masses. Observed UHECRs with energies well beyond 100 EeV can be explained as -process nuclei, without invoking an exotic source class. Evidence for this mechanism, and its prediction of coincidences between neutrinos above 10 PeV and gravitational waves, are discussed.

1701物理及び化学
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