【共同リリース】爆発的天体は高エネルギー宇宙のエネルギー源なのか宇宙ニュートリノ多重事象に対する初めての可視光追観測

2025.10.24

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【発表のポイント】

宇宙を飛び交う極めて高いエネルギーを持つ陽子や電子、ニュートリノといった粒子の起源は未だ解明されていない。
宇宙に存在する「爆発的天体」がこうした高エネルギー粒子の供給源であるという仮説はこれまで十分に検証されてこなかった。
IceCube観測実験で検出されたニュートリノ「多重事象」に対して、初めて可視光で同時刻・同方向の天文観測データを解析し、高エネルギー粒子の供給源となり得る爆発的天体の特徴に強い制限を与えられることを示した。
高エネルギー宇宙のエネルギー供給源の解明につながる研究成果。

【概要】

宇宙を飛び交う極めて高エネルギーの陽子や電子、ニュートリノといった粒子の起源は天文学・宇宙物理学の長年の未解決問題です。こうした高エネルギー粒子の供給源として、超新星爆発^（注⁴^）や超巨大ブラックホールによる潮汐破壊現象^（注⁵^）などの「爆発的天体」が有力視されています。しかし、爆発的天体がエネルギー供給源であるという仮説はこれまで十分に検証されていませんでした。

東北大学大学院理学研究科敏蔭星治大学院生、学際科学フロンティア研究所木村成生准教授、大学院理学研究科田中雅臣教授らの研究グループは、IceCube実験により検出されたニュートリノ多重事象に対して、初めて同時刻・同方向の可視光広視野観測データを詳細に解析することで、ニュートリノ多重事象の起源天体を探査しました。

その結果、ニュートリノ多重事象の到来時刻・方向には超新星爆発や潮汐破壊現象などの候補天体が存在しなかったことが明らかになり、ニュートリノ多重事象の起源となり得る爆発的天体の明るさや時間スケールにこれまでの観測よりも強い制限を与えられることを示しました。

本研究成果は、2025年10月23日付（日本時間）で「The Astrophysical Journal」に掲載されました。