【宇宙】太陽2.14個ぶん、質量マックスの中性子星が見つかる[9/27]

話題

1 :サンダージョー ★:2019/10/14(Mon) 01:35:08 ID:CAP_USER.net
2019.09.27 08:00
https://www.gizmodo.jp/2019/09/msp-j0740-6620.html

直径が知りたい。

観測史上最大となりうる中性子星を発見した…との研究結果が発表されました。

質量の大きな恒星が、直径20km程度にまで圧縮されてできる中性子星は、あまたある天体のなかでもとりわけ不可解なものです。サイズは極めてコンパクトなのに、質量は太陽よりも少し大きく、いわば超固太り体形の天体です。今回観測された中性子星「MSP J0740 + 6620」にいたっては、少なくとも太陽の2倍以上の質量があるようで、それがハーフマラソンくらいの直径に収まっているってちょっとイメージできませんよね。

論文のメイン著者でバージニア大学の博士号候補者、Thankful Cromartie氏は、米Gizmodoに対して次のように述べています。

もっともっと大きな中性子星を見つけることはエキサイティングです…なぜなら、中性子星内部の状態を説明する「状態方程式」の解明に役立つからです。

中性子星の質量を算出することで、この不可解きわまりない天体が、そもそもどうやって成立しているのかについての理解が進む可能性があるのです。

型破りなサイズの中性子星がゴロゴロ

従来、中性子星の質量は太陽約1.4個ぶんほどと考えられてきましたが、最近の観測で巨大なものがゴロゴロ発見されています。

アメリカとカナダの科学者からなる共同研究組織「NANOGrav」では、グリーンバンク望遠鏡やアレシボ電波望遠鏡を使って、この12年間で数十個の中性子星を発見してきました。

本来NANOGravは、2016年にLIGOが初観測したことでおなじみの重力波の検出を試みているんですが、その過程で重力波よりやや高い周波数信号を放つ中性子星が見つかる…というわけです。

とりわけ彼らは、パルス状の光線を発する中性子星、パルサーに興味津々で、MSP J0740 + 6620は、まさにそんなパルサーの1つです。

条件ピッタリで奇跡の体重測定が叶う

研究者らはグリーンバンク望遠鏡によりMSP J0740 + 6620を観測。「シャピロ遅延」と呼ばれる相対論的な現象を利用して星の質量を測りました。

MSP J0740 + 6620は、白色矮星というコンパクトな天体と連星系を形成しています。2つの天体はお互いの周りを回っていて、白色矮星がパルサーの前を通過するとき、白色矮星の重力で空間がわずかに歪みます。歪んだ空間のぶん光は長い距離を移動するはめになりますので、地球から見るとパルスがわずかに遅延したように見えます。

この現象を利用してパルサーの質量を算出したところ、Nature Astronomyに掲載の論文によると太陽の約2.14倍だったとのことです。

Cromartie氏によれば、じつは、こうした連星を見つけて質量が測れるケースはレアで、地球から見た角度の条件がピッタリそろわなければならないようです。今回は幸運にも、中性子星の質量を算出するうえで、信頼性の高い手法が利用できました。

ただ、今後より大きな中性子星を観測したとしても、他の手法による算出では正確性が損なわれることも指摘しています。

この質量は中性子星の上限かも

グリーンバンク天文台担当のアメリカ国立科学財団(NSF)プログラムディレクター、Harshal Gupta氏は「このパルサーの質量は、この手の天体の上限かもしれない。これより質量が大きい場合、パルサーは崩壊してブラックホールになる可能性がある」と説明しています。

またGupta氏は、NANOGravが、LIGOやVirgoによる発見をどのように補完するかについても、興奮して次のように語りました。

天文学にコンパクトな天体の物理学が加われば、非常に手堅い成果が得られます。

一方Cromartie氏に関しては、米Gizmodoに「カナダのCHIME電波望遠鏡による頻繁な観測や、NICER(NASAの中性子星観測装置)による半径の測定なんかで得られるデータを見るのが楽しみ」とコメントしています。

こうした追加観測は、とりわけ不可解な天体、中性子星についての謎解きに貢献してくれるんじゃないでしょうか。

2 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 01:36:23 ID:8Y5+MlPD

>>4
中(年のおっさんの)精子

3 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 01:37:31 ID:6B4vOBu8

おお、ありがとう
サンダージョー氏に感謝を

4 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 01:42:13 ID:dl0oVnkc

1.44 太陽質量 チャンドラセカール限界質量だな まったく何も知らんけど

ドキッ! フェイクだらけアメリカ軍!?
https://blog.goo.ne.jp/axxxxxa0000/e/fb713611e45a5690ee061371ce4e1716

米空軍 極超音速実験 各国極超音速兵器計画を見る
https://blog.goo.ne.jp/axxxxxa0000/e/718f2e21e015fbcb17f00a2732db623a

5 ::2019/10/14(Mon) 01:48:09 ID:/m0s6Gj3

恒星を中心にぐるぐる回る位だから重いんだろうけどマックスで2倍程度ってのもイマイチだわ

6 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 01:53:47.52 ID:izgwwRvM

ブラックホールはもっと小さくて重いのでは

7 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 02:00:45.98 ID:6B4vOBu8

電子縮退圧によって支えられる恒星、と言う概念は
白色矮星のサイズとその高密度を説明するために
生み出された

チャンドラセカールは1931年にその上限を発表したが、
中性子がまだ発見されていない、そんな頃でもあった

8 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 02:09:08 ID:rVca/Z6Y

金とかプラチナは中性子星で作られるって聞いたことある

9 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 02:20:33 ID:O6JVdFaj

それがわかったところで何の役に立つの?

10 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 02:27:43.17 ID:6B4vOBu8

この上限は理論値でしかなかったけれど、太陽質量の1.4倍という
小さなものだったので、それ以上の天体が存在する事は十分考えられた

そうした星は際限なく潰れていく事が予想されたので、エディントンは
チャンドラセカールの理論を真っ向から否定した

ちなみに中性子からなる中性子星の概念は1932年にフリッツ・ツビッキー
によって提唱された

11 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 02:28:38 ID:B5vqGP3J

宇宙ってヤバいな。
地球人は何も分からないまま
死んで行くんだろうな。
俺たちなんて宇宙にとって元素くらいの
ミクロな星の中でワオワオやってる
だけだもんな。
今日、口説き損ねた女とか課金ガシャで
爆死したとかその風ほどのもんでもないよな。

12 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 02:40:02.51 ID:BS7QN8Bh

「竜の卵」という中性子星を舞台にしたSFが面白かった
でも、中性子星が太陽系内に迷い込んできたら地球も生物もアボーンだな
そういうことを想像すると恐いよ

13 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 02:40:41.52 ID:6B4vOBu8

そして中性子星についても、中性子の縮退圧によって支えられる
というモデルが作り出され、1939年にその上限が導かれた

算出したのは、ロバート・オッペンハイマーとジョージ・ボルコフ
その値は最初、0.7太陽質量しかなかったけれど、その後何度か
修正され、3.0太陽質量あたりが上限とされてきた

14 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 02:47:10.52 ID:6B4vOBu8

そして2017年の中性子星合体の重力波観測によって、この質量上限は
2.17太陽質量のあたりにまで絞り込まれた

今回のPSR J0740+6620は 2.14太陽質量なので、まさにBH化するか
どうかのギリギリのところにある事になる

15 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 03:02:46.05 ID:6B4vOBu8

こうした理論値は縮退物質についての知識が不十分なため
不確実なものにならざる得ない

だから観測によって理論を検証し、修正する事が必須になる
そういう意味で、今回のデータには重要な意味がある

16 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 03:18:28 ID:s4ULnzwS

こいつが中性子星になる前に生成した
酸素や炭素などの元素が
超新星爆発で宇宙空間に撒き散らされたわけで
もしかしたらこの星に由来する元素の一部は
この地球や今の私たちの体を構成してるかも

17 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 03:21:37 ID:0DjZe3VC

>>16
何を今さら、
元々、
ビッグバンの瞬間は同じ点に居たのに、
他人行儀な

18 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 03:34:53.11 ID:6B4vOBu8

J0740+6620を形成した超新星爆発を起こした恒星の質量は
おそらく20太陽質量くらいだろうね
白色矮星との連星なので、不確実なところはあるけれど

ちなみにJ0740+6620の直径は約30kmで、これは通常の中性子星の
3倍くらいあったりする

19 ::2019/10/14(Mon) 04:05:43 ID:GZ2Om4Gu

めっちゃ圧縮されてるってことはすげえ熱いの?

20 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 04:27:47.74 ID:6B4vOBu8

一方で、伴星の白色矮星の方は直径数千kmの大きさがある
そのため周回の度に、中性子星は白色矮星の背後に隠されてしまう

この掩蔽が起る際、パルサーでもあるJ0740+6620からのパルスは
白色矮星のすぐそばを通る事になり、重力場による遅延が発生する

この遅延は10マイクロ秒ほどでしかないが、パルサーのパルスは極めて正確な周期で
発信されるので、十分検出できる
そしてこの遅延の大きさは天体の質量に依存するため、中性子星の質量が
精確に導き出される

この測定はたまたま、地球からこの掩蔽を観測できるという位置関係にあった
事で可能になった

21 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 04:35:25 ID:Nd62HgNq

>いわば超固太り体形の天体です

相撲取り?

22 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 04:37:59 ID:Tt0SnwmG

わりとまじで星が人の魂だったりしてな

23 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 04:44:08.02 ID:/8JUuJaI

もっとも大きな中性子星よりも、最も小さな中性子星はどうなの?

24 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 04:44:17.67 ID:6B4vOBu8

なお白色矮星の方の質量は、およそ0.258太陽質量ほどしかない
これは白色矮星としては平均を下回る程度で、特にめずらしくはない

ただこの値は、連星が合体すれば、2.17太陽質量の上限を超える事を
可能にする
この連星はいずれにせよ、BHする運命にあるのかもしれない

25 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 05:41:55.50 ID:hAP4x3JB

南部博士が一言

26 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 05:44:21.98 ID:zOg1SUlL

竜の卵 懐かしいな

木星の五百倍以上の質量、二十キロメートルの直径、〇・二秒で一回転し、重力六百七十億G、鉄の原子核の大気をもつ
地表温度八千度の回転する中性子星(パルサー)である。そこに住むのは体長三ミリの殻のないアワビのような知的生物――チーラなのだ。

27 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 06:29:37.75 ID:/nhtX0bO

中性子だけでできてるとか。もう理解不能だわな。

28 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 07:24:27.86 ID:6B4vOBu8

中性子星の概念は恒星の核融合サイクルが理解される前に
現れたので、恒星進化論が発展して超新星爆発との関係が
把握されるまではかなり掛かった

それまでは、全ての恒星は単に燃え尽きて白色矮星になる
と思われていた

そして理論的な理解の後も、実際の天体としての発見は1967年
まで待たなくてはならなかった

29 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 07:44:48 ID:7RM8BdP3

そのうちこの星もブラックホールになる。
そういうブラックホールが成長しながら次々合体して巨大ブラックホール化する。
やがて巨大ブラックホール同士もすごい速さで加速度的に成長合体していき、ついには宇宙全体がほんの一瞬にして超巨大ブラックホールに飲み込まれる。
それが宇宙の終わりらしい。
それは明日の今頃に起こると聞いた。

30 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 07:58:32.45 ID:XxUI3/4K

レモンx個分
東京ドームx個分
太陽x個分

33 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 08:25:06 ID:UGBUTLsb

中性子星の中心部がどうなってるかはまだ謎らしいね

35 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 09:20:34.85 ID:QgDg6AS7

>>9
何かの訳に立つかも知れんから調べるんだよ

38 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 10:47:26.45 ID:Cf0GFgGc

ゴルフボール位の中性子星を落としたら地球を突き抜けて
ブラジルあたりの地表から飛び出し、再び落下して日本の
地表から飛び出し、を繰り返して地球をハチの巣にすると
いう話は聞いた事ある

39 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 10:51:24.93 ID:Cf0GFgGc

でもよく考えると地球がゴルフボールに落ち続けてる
ような気が

43 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 11:20:44.14 ID:jpI6SLyX

>>38
潮汐力により、中性子星に近づいたたけで粉々になるかな。

掃除機に吸いとられる豆腐みたいなもの。

44 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 11:26:49.52 ID:MS2OEqRy

そこは豆腐じゃなくてゲルフラウ

45 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 11:49:12 ID:iObtwTz+

素粒子である中性子(星)からγ線やx線が出てくる理屈がよくわからん

中性子合体するときに出るのか?
合体してできた陽子に中性子線が当たって核分裂するときに出るのか?

49 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 12:22:20.59 ID:6B4vOBu8

単独の中性子星でX線を出してるものは殆どないよ
X線パルサーは連星系で、X線を放射してるのは伴星からの降着物質

ガンマ線も同じで、殆ど観測されてない
GRBの事を言ってるのなら、少なくとも短いSGRBはGW170817で
重力波とほぼ同時に観測されたので、中性子星の合体によるものと
考えられてる

55 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 14:27:56.76 ID:QgDg6AS7

>>51
中性子同士が結びついて無いなら中性子星は丸ごと液体と言える気がするね

58 ::2019/10/14(Mon) 17:31:46 ID:OwvFWaWg

>>49
カニ星雲のパルサーも連星系?

59 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 17:33:04 ID:Cf0GFgGc

カッチカチの鉄がいっくらでも潰れるってどういう事だ

61 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 17:39:19.01 ID:/vlGfFup

>>1
ハンバーガーが4個分くらいかな?

62 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(Mon) 17:57:35 ID:GlTBQscO

ここにも宇宙人がいるかもしれない

68 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/14(月) 18:17:49.98 ID:hycwi7eF

>>8
中性子星に成る前の恒星が超新星爆発を起こした時に
あれとこれがこうなって、重い鉱石の分子が宇宙にばら撒かれるとか聞いた
中性子星に残された鉱石の元は狭い空間に閉じ込めれて
既に分子レベルで崩壊していると思う

71 ::2019/10/14(Mon) 19:41:35 ID:JmlicjQL

神に触れては駄目

81 ::2019/10/15(Tue) 02:03:12 ID:muItSyrG

>>76
クォーク星のこと?

85 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/15(火) 10:33:19.20 ID:iN2lSyYX

>>1
>Thankful Cromartie氏

この時点で信じられないんだがwww

91 ::2019/10/15(Tue) 15:58:55 ID:jaGOC8y3

自転込みでギリだったのが、自転が遅くなってきて崩壊する
というパターンが見たい

95 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/15(Tue) 16:35:17 ID:A4+hPO56

2.17太陽質量ぴったりだとそうなるかも

100 :ニュースソース検討中@自治議論スレ:2019/10/15(火) 22:12:52.65 ID:Q5LP7cJy

>>97
それだと中性子星は永遠に無くならないとか?
一瞬出た陽子がたまたま崩壊するとか気が遠くなる

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