2015 年 9 月 1 日のニュートリノ・アラート－7－2015 年 9 月 1 日のニュートリノ・アラート
大西浩次（長野工業高等専門学校）
1. はじめにカミオカンデやスーパーカミオカンデのよう恒星の中心部での核反応や宇宙の爆発的ななニュートリノ観測所がいくつか作られてい現象に伴って、ニュートリノが大量に放出さる。中には、南極の「氷」の奥深くや地中海れている[1]。しかし、これらのニュートリノの深海に沈めた光電子増倍管群による高エネは、通常の物質とほとんど相互作用しないのルギー・ニュートリノの検出のための巨大なで、物質中をほぼ素通りする。だから、この施設が作られている[2]。

粒子の検出は非常に難しい。しかし、逆に、2015 年 9 月 1 日 07 時 38 分 25 秒（UT）、これの性質を使えば、恒星の内部の核反応の地中海の深海にある光電子増倍管群によるニ様子や、宇宙の高エネルギー現象（例えば、ュートリノ観測所 ANTARES（アンタレス）

超新星爆発、ガンマ線バーストや活動銀河核）[3]が、明るいニュートリノ・バーストを検出などを調べることができる。

した[4,5]。直ちに X 線天文衛星スフィフトがこのような目的で、太陽ニュートリノや超フォローアップ観測を行い、ANTARES の検新星爆発に伴うニュートリノの検出が可能な出方向に、カタログには無い X 線源を発見し

図1

さそり座とその 1 等星アンタレス。図中○は 2°の範囲で、その中心が ANTARES のエラーボックスの領域（撮影：大西浩次。「天文教育」2015 年 9 月号表紙より）
天文教育 2015 年 11 月号（Vol.27 No.6）

－8－

■ 投

た。ニュートリノ源は、さそり座アンタレス

稿 ■

2.3

多くの望遠鏡による X 線源候補天体の測光と球状星団 M4 とほぼ正三角形を作る位置を中心の約 18 分角内にある（図 1、2）。

候補天体の判明

観測と分光観測の結果、これがフレアー星でこの情報は直ちに世界中に拡散し、多くのあることを確認。ニュートリノ源と無関係。

望遠鏡が一斉に動き出した。私の手元にも、

GCN#18236 2015/09/04 12:50:00 UT

ニュージーランドの望遠鏡によるフォローア

ATel. #7993 2015/09/04 15:10 UTップ観測の相談が届いた。ここで、この現象

ATel. #7994 2015/09/04 15:28 UTの世界の動きを時系列に紹介し、いま、どんGCN#18239 2015/09/04 19:02:05 UTなことが起きたのか、今後、どんな風に行なATel. #7996 2015/09/04 21:54 UT

われるのかの一端を紹介したい。なお、情報

GCN#18241 2015/09/04 21:58:21 UTの 時 系 列 は 、 GCN Circulars と The

GCN#18242 2015/09/05 00:48:24 UT

Astronomer's Telegram （ATel.）[5]より採ATel. #7998 2015/09/04 23:41 UT用している。

ATel. #8002 2015/09/05 12:08 UT
ATel. #8006 2015/09/05 17:11 UT

2. ニュートリノ・アラート
2.1

ニュートリノ検出と X 線源の発見

2.4

ガンマ線フォローアップ観測（1）2015 年 9 月 1 日 7 時 38 分 25 秒(UT)、地ガ ン マ 線 衛 星 INTEGRAL に よ る

中海のニュートリノ検出器・ANTARES（アANTARES のニュートリノ検出領域の偶然

ンタレス）が、明るいニュートリノを検出。の観測。ガンマ線源見つからず。

18 分角の不定性で、RA= 16h 25m 42s、DEC

ATel. #7995 2015/09/04 20:51 UT= -27d 23m 24s の位置と判明[6]。ニュート
リノ検出から約 10 時間後、X 線天文衛星ス

2.5

変動天体の調査（1）

ウィフト（Swift）望遠鏡で ANTARES のエ

Kepler 天文衛星の延長ミッション（K2）ラーボックス内をフォローアップ観測し、カによる光度の時系列を示す曲線（ライトカー

タログにない変光する X 線源を発見。

ブ）から、1.5 日スケールの変動を発見。連

GCN#18231 2015/09/03 11:43:31 UT
ATel. #7987 2015/09/03 12:18 UT

星活動によると推定。
ATel. #7996 2015/09/04 21:54 UT
GCN#18242 2015/09/05 00:48:24 UT

2.2

光学望遠鏡のフォローアップ観測

アメリカ合衆国ハワイ州の Pan-STARRS1

2.6

電波望遠鏡フォローアップ観測

望遠鏡による X 線源のフォローアップ観測で、Jansky VLA（電波アレイ）による L-band

I バンド（限界等級 23 等級）で、5 秒角以内（1-2 GHz）観測で電波変動天体見つからず。に銀河が見つからず。X 線源が、USNO-B1.0

USNO-B1.0 0626-0501169 は電波で検出、そ0626-0501169 という R 等級で 12.6 等級の星の強度より、若い高速度回転星と考えられる。と一致と判明。フレアー星の可能性があるが、その後の追加観測で変動天体を見るが、ニュX 線源がこの星かどうか分光観測が必要。

ートリノ源と思われる天体は見つからず。

ATel. #7992

2015/09/03 20:08 UT

ATel #7999

2015/09/05 01:10 UT

ATel #8034

2015/09/10 15:49 UT

天文教育 2015 年 11 月号（Vol.27 No.6）

2015 年 9 月 1 日のニュートリノ・アラート

2.10

－9－

ガンマ線フォローアップ観測（2）フェルミガンマ線宇宙望遠鏡による 3 つの方法でのニュートリノ源対応天体探査を行なうも見つからず。
GCN#18352 2015/09/21 13:07:07 UT
2.11

別のニュートリノ望遠鏡の再解析

南極のニュートリノ観測所 IceCube による ANTARES の検出時刻前後のニュートリノ検出状況の再解析。ANTARES の報告と同じ方向からのニュートリノは見つからず。
ATel. #8097 2015/09/25 16:26 UT
2.12
図2

アンタレスと球状星団 M4（ 2°サークル

ガンマ線フォローアップ観測（3）ラ・パルマ島の標高 2,200m に設置されている直径は 17m の大気チェレンコフ望遠鏡の右。撮影：大西浩次）

MAGIC による観測。優位なガンマ線源を検2.7

変動天体の調査（2）出できず。

MASTER ロボット望遠鏡群による光学観

ATel. #8203 2015/10/21 18:12 UT測報告。エラーボックス内の光学変動天体見つからず。ニュートリノ源として、球状星団
M4 内のミリ秒パルサーや大質量ブラックホールなどを指摘。

3. ニュートリノ源対応天体
ニュートリノ・アラートと聞いて、多くの人は、超新星爆発の瞬間を捉えたと考えた[4]。

GCN#18240 2015/09/04 19:54:20

しかし、直後の光学観測によって、スイフト

ATel. #8000 2015/09/05 05:20 UT

衛星の X 線源が、12.6 等級の星の位置とほぼ一致すること、さらに、分光観測によって、2.8変動天体の調査（3）この星（晩期型矮星）のフレアー現象である

国際宇宙ステーションに搭載の日本の X 線ことが確認された。すなわち、ANTARES のモニタ MAXI の観測で、ANTARES のニューニュートリノ源とスイフトの発見した X 線源トリノ検出時の X 線変動天体は見つからず。とは全く無関係だった。では、このアラート

ATel. #8003 2015/09/05 13:32 UTは誤報だったのだろうか。ANTARES の検出
誤差範囲を広げると球状星団 M4 も含まれる。

2.9

この中には、ミリ秒パルサーなどが発見され変動天体の調査（4）Pan-STARRS 望遠鏡による広域変動天体ており、多くの中性子連星が存在すると考え観測（9 月 5 日）で、いくつかの変動天体をられている。もし、このニュートリノ・アラ捉えるも、多くは星によるものであった。銀ートが、このような中性子連星の合体現象で河の超新星と思われる変動も捉えるも、ニュあったとすれば、もうすぐ動き出す重力波望ートリノ源対応天体は見つからず。

遠鏡などで、同時に検出できていたはずだ[6]。

ATel. #8027 2015/09/09 14:55 UT

近い将来、ニュートリノ観測所や重力波天文天文教育 2015 年 11 月号（Vol.27 No.6）

－10－■ 投稿 ■

台などの新しい眼によって、深遠の宇宙の高[4] ニュートリノといえば、1987 年に大マゼエネルギー現象や星の最終段階が手に取るよ

ラン星雲に出現した超新星（SN 1987A）うに分かるようになるかもしれない。の際のカミオカンデによるニュートリノの検出が有名だ。それまでの理論研究によ

参照って、重力崩壊型超新星爆発が起きる際に、[1] 2015 年のノーベル物理学賞は、「 ニュート星の中心部で短時間に大量のニュートリリノの質量の存在を示すニュートリノ振ノが放射されると予測されていた。カミオ動の発見」によって、東京大学宇宙線研究カンデの検出によって、これまでの予想を所所長の梶田隆章教授が受賞した。ニュー

確かめただけでなく、重力崩壊の様子が手トリノは原子核反応などのときに生じるによるように見えた。このように、ニュー粒子であるが、電荷を持たないため、物質トリノによる新しい天文学を拓いたといとほとんど相互作用をしない幽霊のよううことで、小柴昌俊さんにノーベル物理学な粒子である。大気ニュートリノとは、高エネルギーの陽子や原子核である宇宙線賞が授賞された。
[5] ガ ン マ 線 バ ー ス ト 情 報 サ ー キ ュ ラ ー

が地球の大気に衝突して出来たニュート(GCN Circulars)

リノ。カミオカンデで、この電子ニュート

http://gcn.gsfc.nasa.gov/gcn3_archive.html

リノ成分とミューニュートリノ成分の比

The Astronomer's Telegram (ATel)が予想に合わず、「大気ニュートリノ異常」

http://www.astronomerstelegram.org/と呼ばれた。スーパーカミオカンデを使っ[6] GCN サーキュラー18231 では、「明るいて、その異常の原因がニュートリノ振動でニュートリノ(bright neutrino)」と書いてあることを 1998 年に示した。

あるが、2015 年 10 月に東京大学宇宙線研[2] ニュートリノが稀に水分子などに衝突し究 所 で 行 わ れ た 第 10 回 TeV Particle

たとき、電荷を持つ粒子（電子など）が生Astrophysics（TeVPA）国際会議における成される。これらの荷電粒子の速度が水ANTARES チームによる発表によれば、1（氷）の中での光速より速いとチェレンコ個の超高エネルギー（60TeV）ニュートリ

フ光が発生する。この光を光電子増倍管でノの検出であったことが判明した。これは、検出し、ニュートリノを観測する。稀な衝

重力崩壊に伴うニュートリノ（超新星起突現象を検出するために大量の水（氷）が源）ではなく、宇宙論的な高エネルギー現必要となる。さらに、宇宙線などのノイズ象であろう。

源を避けるため、地下深くの鉱山跡（スーパーカミオカンデ）や深海（ANTARES）、あるいは、南極の氷の下（IceCube）に巨大な観測所が作られている。
[3] ANTARES は 、 Astronomy with a
Neutrino

TelescopeandAbyss

environmental RESearch project の頭文字より来ている。なお、今回の同じ名前のさそり座のアンタレスの近くでの検出は全くの偶然である。
天文教育 2015 年 11 月号（Vol.27 No.6）

大西 浩次