GRB 090423

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。地球からの距離は298億光年と、発見時は地球から最も遠い天体であった。

 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。ガンマ線の放出は10秒と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、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Mysterious Christmas Day “Starburst" Explained? National GeographicCompeting Explanations Proposed for Strange Christmas Space Explosion Space.com。

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 と求まっていたがGRB 090423 at redshift 8 - the most distant object we know to date Max-Planck-Institut Fur Extraterrestrische Physik、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 と定められた。

+GRB 090423の観測史 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 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 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、現在採用されている6月8日の段階で8.26である。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6.96A galaxy at a redshift z = 6.96 arXiv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New Gamma-Ray Burst Smashes Cosmic Distance Record NASAThe Most Distant Object Yet Discovered in the Universe ESOAstronomical Artifact: Most Distant Object Yet Detected Carries Clues from Early Universe Scientific AmericanThe Farthest Thing Ever Seen Sky & TelescopeMore Observations of GRB 090423, the Most Distant Known Object in the Universe Universe TodayGamma-Ray Bursts 000131 - 090423 SolStation.com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6.7GRB 080913  -- gamma-ray Burst SIMBADも大幅に上回っている。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Spectroscopic confirmation of a galaxy at redshift z=8.6 arXivDim galaxy is most distant object yet found New Scientist。

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Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results arXiv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Tng caught the farthest GRB observed ever ''Fundacion Galileo Galilei - INAF Telescopio Nazionale Galileo。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Most distant object in the universe spotted New Scientist。

 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9.4NASA's Swift Finds Most Distant Gamma-ray Burst Yet NASAであり、見かけの距離は132億光年、実際の距離は307億光年Redshift-Distance Relation : 赤方偏移と距離の関係 lizard-tail.com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。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NASA's Hubble Finds Most Distant Galaxy Candidate Ever Seen in Universe MASA、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 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8日23:29:09  1353513  VLT HAWKI  K  2640  > 21.9  0.22 ± 0.33

 出典 

 関連項目 
 GRB 090429B

090423
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