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66億光年彼方の銀河で発生したX線バースト

Posted by moonrainbow on 01.2019 宇宙   0 comments   0 trackback
66億光年彼方で発生した中性子星合体のシグナル

X線バーストの変化の様子
X線バーストの変化の様子。全体像はハッブル宇宙望遠鏡によるもので、四角の左上にある天体が、X線バーストが発生した66億光年彼方の銀河とみられている(提供:X-ray: NASA/CXC/Uni. of Science and Technology of China/Y. Xue et al; Optical: NASA/STScI)

66億光年彼方の銀河で発生したX線バーストが、天文衛星「チャンドラ」でとらえられました。中性子星同士の合体により、強力な磁場を持つ「マグネター」が形成された現象に伴うものとみられています

ろ座の一角にある「南のチャンドラ・ディープ・フィールド」(以下「CDF-S」)は、NASAのX線天文衛星「チャンドラ」が12週間にわたって観測を行った領域で、X線による撮像対象としては最も深く(暗い天体まで)調べられた空域です

2015年3月22日の観測で、CDF-SにX線バーストがとらえられていました。66億光年彼方の銀河で発生したとみられるこの現象では、30分ほどX線が強い状態が続いた後で徐々に暗くなっていき、発生から7時間後にはX線強度が300分の1未満になって検出できなくなりました

中国科学技術大学のYongquan Xueさんたちの研究チームが観測データと理論予測とを比較したところ、このX線バーストは中性子星同士の合体現象に伴うものらしいことが示されました

中性子星同士が合体すると、X線やガンマ線を放射する高エネルギー粒子の双極ジェットが発生します。このジェットが地球の方向を向いている場合はガンマ線バーストとして検出されることがあるので、中性子星同士の合体が起こったことがわかります。しかし、ジェットが地球の方向を向いていない場合、合体の確認には別のシグナルが必要となります。今回の現象はまさに後者のケースを調べる絶好の機会であり、ガンマ線バーストが見られない場合にX線がどう観測されるかという予測を確かめることができたのです

研究チームではX線データの特徴から、中性子星同士の合体によってブラックホールではなく、「マグネター」と呼ばれるより大きな中性子星が形成されたと考えています。マグネターは1秒間に数百回という高速で自転し、地球の1000兆倍という極めて強力な磁場を持つ天体です。X線を放射してエネルギーを失い、暗くなっていきながら自転速度が遅くなったとみられています

中性子星同士の合体を検出する方法としてはガンマ線バーストや重力波の観測があるが、今回の研究成果によりX線バーストも利用できることが示されました

A Quick Look at A New Signal for a Neutron Star Collision Discovered


中性子星同士の合体によるX線バースト発生の解説動画(提供:Chandra X-ray Observatory

2019年4月23日
AstroArtsより

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