2つの異なる中性子星「ケスチーベン79」と「3XMM J185246.6+003317」

Posted by moonrainbow on 11.2014 中性子星   0 comments   0 trackback
超新星残骸「ケスチーベン79」の近くに見つかったマグネター「3XMM J185246.6+003317」

欧州のX線天文衛星「XMMニュートン」が超新星残骸をとらえた画像に、ひじょうに強力な磁場を持つ中性子星「マグネター(magnetar)」が発見されました。1枚の画像中に2つの中性子星が写し出されています

超新星残骸「ケスチーベン79」(上)とマグネター「3XMM J185246.6+003317」(下)
超新星残骸「ケスチーベン79」(上)とマグネター「3XMM J185246.6+003317」(下)。(提供:ESA/XMM-Newton/Ping Zhou, Nanjing University, China)

ヨーロッパ宇宙機関(ESA)のX線天文衛星「XMMニュートン」が撮影した画像に、2つの異なる中性子星が写っていました

画像中大きな部分を占めている泡状構造は「ケスチーベン79(Kesteven 79) 」と呼ばれる超新星残骸で、わし座の方向に位置しています。超新星残骸中の高温ガスの特徴と天体の大きさから、ケスチーベン79の年齢は5000~7000歳と計算されています。天体から地球までの距離2万3000光年を光が伝わる時間を考慮すると、超新星爆発が起こったのは約3万年前と考えられており、その爆発で弱い磁場を持つ中性子星(ケスチーベン79の中央の青い点)が残されたのです

その下には青い斑点状に見える天体が存在します。これはマグネターに分類される、ひじょうに強力な磁場を持つ中性子星「3XMM J185246.6+003317」です。超新星残骸中の中性子星は比較的若いですが、マグネターの年齢は百万歳ほどとみられています。つまりその年齢差から、ケスチーベン79を形成した爆発からマグネターが形成された可能性はないことがわかります

3XMM J185246.6+003317は、2008年と2009年に取得された画像を調べることにより2013年に発見されたものです。発見後、同じ空域をとらえた2008年以前の画像を調べたところ、マグネターの形跡はまったく見られなかったのです。そのため、マグネターが放出した爆発的なX線は、磁場構造における劇的な変化によるものではないかと考えられています

2014年9月3日
Astro Artより

マグネター(Magnetar)「CXOU J164710.2-455216」

Posted by moonrainbow on 23.2014 中性子星   0 comments   0 trackback
かつてのパートナー天体「Westerlund 1-5」発見で見えてきたマグネターの形成過程

超新星爆発の跡に残った、超強力な磁場を持つ天体「マグネター(Magnetar)」。かつてのパートナーとみられる天体の発見により、その不思議な形成過程が明らかになってきました

中性子星の一種「マグネター」
超強力な磁場を持つ中性子星の一種「マグネター」。(提供:ESO/L. Calçada)

散開星団「Westerlund 1」
1600光年彼方の散開星団「Westerlund 1」。高温の青色巨星が集まっているが、星間ガスや塵を通して赤く見えています。(提供:ESO)

とても重い星がみずからの重力で崩壊して超新星爆発を起こすと、その跡には中性子星かブラックホールが作られます。元の天体がより重い場合に作られるブラックホールほどではないですが、スプーン1杯程度で10億tという質量の中性子星も、やはり想像しがたい高密度天体です

そんな中性子星の一種「マグネター」は、その名のとおりひじょうに強い磁場を持ちます。天の川銀河では20数個発見されていますが、その1つがさいだん座の星団「Westerlund 1」にある「CXOU J164710.2-455216」です

「私たちの以前の研究から、このマグネターは太陽40個分の重さの星が超新星爆発を起こしてできたものとわかっています。しかしこのくらいの重さの星は中性子星ではなくブラックホールを残すはずなので、なぜマグネターが作られたのかずっと謎でした」(Simon Clarkさん)。

考え出された解決策は、このマグネターが2つの大質量星のペアの相互作用でできたのではというものでした。問題は、マグネターの位置にパートナーの星が見つかっていなかったことです。Clarkさんらの研究チームはチリ・パラナル天文台の超大型望遠鏡(VLT)で観測を行い、星団の中で特異な動きを見せる暴走星(runaway star)を探し出しました

見つかった天体「Westerlund 1-5」は、マグネターを作り出した超新星爆発ではじき飛ばされたと考えられるような猛スピードで移動していました。また軽くて明るい、そして炭素が豊富という特徴は、もともと連星の片割れだったということを示していました

Westerlund 1-5の発見により、マグネターが形成された以下のようなシナリオが成り立ちます

まず、ひじょうに接近した2つの星の連星のうち重い方(後の暴走星)が一生の終盤にさしかかり、外層のガスが伴星(後のマグネター)に移り始めます。質量が降り積もる勢いで伴星の自転は加速し、この高速回転がマグネターの超強力な磁場のもととなるのです

次に、降り積もる物質を受け取りきれなくなった伴星は、今度は物質を放出しはじめ、その一部が元の天体に戻されます。こうした物質のやりとりが、Westerlund 1-5の奇妙な組成を生んでいるというのです。また物質を放出した伴星は再び軽くなったため、超新星爆発が起こった際にはブラックホールではなく中性子星が作られたと考えられます

今回の成果は、マグネターがどのように形成されるのかという長年の謎を解明する手がかりとなります

Westerlund 1



2014年5月16日
Astro Artsより

中性子星の大きさ

Posted by moonrainbow on 01.2012 中性子星   0 comments   0 trackback
中性子星の大きは、ニューヨークで言うとこのくらいの大きさです

a neutron star
もっと綺麗に見たい方は

中性子星は、質量の大きな恒星が進化した最晩年の天体の一種です。その密度は太陽の密度の10の14乗倍以上もあると言われていますが、その大きさは、NASAのゴダード宇宙飛行センターが制作した中性子星とニューヨークの横に置いてみると、なんとブルックリンよりも小さいのです。ブルックリンの面積は251平方キロメートルです

宇宙の話だと何もかもスケールが大きく感じますけど、1つの州の1つの街の1つの区のサイズの話なんです

参考サイト:[NASA]

ギズモード・ジャパンより
3月16日

超新星残骸「G350.1-0.3」

Posted by moonrainbow on 22.2012 中性子星   0 comments   0 trackback
超新星残骸「G350.1-0.3」の中性子星

NASAのX線天文衛星「チャンドラ」が、さそり座の超新星残骸を撮影して、いびつな形状や高速移動する中性子星が、超新星爆発という劇的な現象の神秘を伝えてくれました

「チャンドラ」と「スピッツァー」による超新星残骸の画像
「チャンドラ」が撮影したX線を金色で、スピッツァーが撮影した赤外線を青色や緑色で示しています。左の矢印が指す雲はX線源の中心を表し、右の矢印が指す金色の星は超新星爆発のあとに残された中性子星の場所を示します。(提供:X-ray: NASA/CXC/SAO/I. Lovchinsky et al; IR: NASA/JPL-Caltech )

重い星の最期である超新星爆発は、その残骸の観測を手がかりとして詳しい研究が行われます。なかでもNASAのX線天文衛星「チャンドラ」は、12年以上にわたって天の川銀河に点在する超新星爆発を観測してきた。その「チャンドラ」が最近撮影したのが超新星残骸「G350.1-0.3」です

この超新星残骸は地球から天の川銀河の中心方向に14700光年離れた、さそり座の領域にあります。チャンドラやヨーロッパ宇宙機関(ESA)のX線宇宙望遠鏡「XMMニュートン」の画像には、超新星爆発のあとに残された中性子星らしき天体が見られますが、この天体は残骸のX線が明るい場所からは遠く離れています(画像右側の矢印)

これは、超新星爆発がX線で明るい箇所を中心として起き、中性子星は爆発の衝撃で弾き飛ばされたことを意味します。観測からの推算通り爆発が600~1200年前のものなら、中性子星は時速480万kmもの速度で移動していることになります。これは同じように高速で移動している、とも座Aの中性子星の速度とほぼ同じです

また、多くの超新星残骸は球状に広がっていくことが知られていますが、このG350.1-0.3は非常にいびつな形状をしています。赤外線天文衛星「スピッツァー」による画像(画像中青色や緑色の部分)でも同様です。おそらく周囲にある冷たい分子ガス雲に残骸が広がっていっているためだと考えられます

2012年2月10日
Astro Artsより

中性子星のX線フレア

Posted by moonrainbow on 25.2011 中性子星   0 comments   0 trackback
星を食べる中性子星のX線フレアを観測

X線の猛烈な輝きのおかげで、ある星が別の星を食べる現場を観測しました

中性子星のX線フレア

 それは超新星爆発によって生まれた中性子星で、小さいがとても密度の高い天体です。その中性子星は1万6000光年先にあり、普段はX線で観察しても最も地味な星の1つに過ぎませんが、欧州宇宙機関(ESA)のXMMニュートンX線観測衛星は最近この中性子星が突如として1万倍の明るさに輝きを増す様子を捉えました

 この中性子星と連星関係にある青色超巨星の表面から放出された超高温ガスの巨大な塊が、近くを周回しているずっと小さく密度の高い中性子星の強い重力場に捉えられたと思われます

 青色超巨星から放出された恒星物質の塊は直径1600万キロと推定され、体積で言えば月の1000億倍に相当します。そして中性子星に降着すると物質は数百万度に熱せられ、爆発的なX線の輝きを4時間にわたって放出しました

続きは、、、  

 

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