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2026-01-06 23:21:00
SETI 研究所率いる研究チームは、1 年近くにわたってパルサー PSR J0332+5434 (B0329+54 とも呼ばれる) を綿密に追跡しました。彼らの目標は、パルサーが地球に向かう途中でガス雲の中を移動する際に、パルサーの無線信号がどのように「瞬く」ように見えるかを理解することでした。研究者らは、アレン テレスコープ アレイ (ATA) を使用して、900 ～ 1956 MHz の無線周波数にわたるデータを収集しました。時間の経過とともに、彼らはシンチレーションとして知られる、このきらめく動作のゆっくりとした、しかし顕著な変化を検出しました。
パルサーは、はるか昔に爆発した大質量星の残骸であり、高密度で高速回転しています。回転すると、非常に一定の間隔で無線フラッシュが発せられます。この驚くべき規則性のおかげで、天文学者は強力な電波望遠鏡を使用してこれらのパルスの正確な到着時間を測定し、低周波重力波などの現象に関連する微妙なパターンを探索することができます。
しかし、電波は星間空間を通過するため、妨げられずに伝わるわけではありません。星間のガスにより信号が散乱し、信号が拡散し、地球に到達するまでにわずかな遅れが生じます。これらの変化は信じられないほど小さく、場合によってはわずか数十ナノ秒（ナノ秒は 10 億分の 1 秒）です。パルサーのタイミングを可能な限り正確に保つには、これらの微小で刻々と変化する遅延を修正することが不可欠です。
宇宙がパルサーを「きらきら」させる仕組み
地球の大気を通して見ると星がきらめくように、パルサーの無線信号も宇宙空間を移動するときにちらつきます。パルサーと地球の間にある電子の雲は、さまざまな無線周波数にわたって、より明るい信号強度とより暗い信号強度のパターンを作り出します。これらのパターンは同じではありません。それらは、パルサー、介在するガス、地球がすべて相互に移動するにつれて変化します。
この変化するシンチレーションは、各パルスがいつ到着するかに直接影響します。より強い瞬きは、より大きな遅延に対応します。研究者らは、近くにある単一の明るいパルサーを繰り返し観察することで、これらのパターンの進化を観察し、正確なタイミング補正に変換することができました。これらの補正は、可能な限り最高の精度が要求される実験に適用できます。
天文学とテクノシグネチャーの検索に対する利点
「パルサーは、宇宙と私たち自身の恒星の近隣について多くのことを教えてくれる素晴らしいツールです」とプロジェクトリーダーでSETI研究所インターンのグレイス・ブラウン氏は語った。 「このような結果はパルサー科学だけでなく、SETIを含む他の天文学分野にも役立ちます。」
星間空間を通過するすべての無線信号はシンチレーションを経験します。 SETI 研究者にとって、この効果を理解することは特に役立ちます。強力なシンチレーションは、自然の宇宙信号と人間の技術によって生み出された電波干渉を区別するのに役立ちます。
長期的な観察によりパターンの変化が明らかになる
ATA の研究は、広範囲の無線周波数と多くの短い観測セッションに依存しました)。約 300 日間、ほぼ毎日、研究チームはシンチレーション帯域幅 (きらめきパターン内の輝点のサイズ) を測定しました。彼らは、シンチレーションの強さが数日から数か月続く期間にわたって著しく変化することを発見しました。データはまた、全体的なサイクルが約 200 日続くことも示しています。
さらに、研究者らは、シンチレーションが無線周波数によってどのように変化するかを推定するための、より信頼性の高い新しい方法を導入しました。このアプローチでは、広帯域幅にわたって観察できる ATA の機能を最大限に活用しました。
アレン望遠鏡アレイが重要な理由
「アレン テレスコープ アレイは、帯域幅が広く、長時間実行する必要があるプロジェクトに取り組むことができるため、パルサー シンチレーションの研究に最適に設計されています」と、共著者であり SETI 研究所のテクノシグネチャー研究員であるソフィア シェイク博士は述べています。
空間を移動するパルサーの信号を追跡することで、これらの観測により、パルサー自体、地球の運動、およびその間にある物質についての洞察が得られます。この知識は、科学者が通常の無線干渉を人為的な起源を持つ可能性のある信号からより適切に分離するのに役立ちます。
#SETIは数か月間パルサーのちらつきを観察し空間が変化し続けていることを発見した