【宇宙物理】 「中性子星」合体の現象 重力波で初観測[10/17]
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10月17日 5時36分
宇宙のはるか遠くで極めて密度の高い星、「中性子星」が合体する現象を、重力波の観測によって初めてとらえたと欧米の国際研究チームが発表しました。
今回の現象は、重力波以外に、光やガンマ線などでも同時に観測され、今後、さまざまな観測方法を組み合わせることで宇宙で起きる現象の解明が進むことが期待されています。
これは、アメリカの首都ワシントンで現地時間の１６日午前、ことしのノーベル物理学賞の対象となった重力波の初観測に成功した、国際研究チームなどが記者会見を開いて発表しました。
それによりますと、ことし８月１７日、アメリカにある「ＬＩＧＯ（ライゴ）」とイタリアにある「ＶＩＲＧＯ（バーゴ）」の２つの巨大な重力波観測施設で同時に、地球から１億３０００万光年離れた場所から届いた重力波を観測しました。
波形から、半径が１０キロ程度で質量が太陽と同じ程度と、極めて密度が高い２つの「中性子星」が合体するときに発生した重力波とわかったということです。
これを受けて、世界各地と宇宙にある７０以上のさまざまな望遠鏡で重力波の発信源の方角から届く、光や赤外線などの観測を試みました。
その結果、観測データから、中性子星の合体によって金やプラチナといった鉄より重い元素ができたと推定され、研究チームは、これまで謎だった、重い元素の起源の解明につながるとしています。
また、重力波の観測とほぼ同時に、「ガンマ線バースト」と呼ばれる電磁波の一種のガンマ線が爆発的に放出される現象がＮＡＳＡ＝アメリカ航空宇宙局などの宇宙望遠鏡で観測されました。
これまで、中性子星が合体するときには、「ガンマ線バースト」が起きると考えられてきましたが、実際に確認されたのは今回が初めてで、研究チームは理論が裏付けられたとしています。
観測チームのメンバーは「重力波の観測と従来の観測手法を組み合わせることで宇宙で起きる最も激しい現象を観測できた」と述べ、今後、これまで捉えるのが困難だった、宇宙で起きるさまざまな現象の解明が進むことが期待されています。
===== 後略 =====
全文は下記URLで
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20171017/k10011179911000.html?utm_int=news_contents_news-main_002 これ、衝突したときの「爆発」は極超新星爆発になるの？
全部がブラックホールに崩壊したら金や銀はまき散らされないわけで。
それと、合体した後の星はブラックホールに崩壊しないでクオーク星とかもありうるのか、など想像が膨らむ。 中性子星って高密度で表面が鏡のように滑らかでカッチカチじゃないの？
それが合体って！？ >>163
極超新星は太陽の数十倍以上の大質量星が起こす現象のはずだからこれは違うね。
ガンマ線バーストが観測されたけど極超新星に付随して（先立って？）起こるとされているのが大規模なロングバーストで、
今回のは小規模な方のショートバースト。 >>165
なるほど、大質量星の極超新星爆発に比べたら可視光線はずっと少ないってことね。
これがもし100光年くらいで起きたならどんなふうに見えるのだろう。 >>106
発見は8月なのもわかってないのか
発見を受けてシミュレーションやったんだろ
>>116
>日本では
>レーザー研究は著しく弾圧されていて
>東大がレーザー研究をろくにしてないのが証拠
なんだその妄想？
時計の概念を巻き直す「光格子時計」 | UTokyo Research - 東京大学
http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/utokyo-research/editors-choice/rewinding-the-future-of-timekeeping/index.html >>164
中性子星は、重力による圧縮を縮退圧で支えているだけの流体です。
近隣に別の重力源が有れば変形するはずです 中性子星は不確定性原理のために地表の位置を確率的にしか特定することが出来ない
>>162
重力波が、縦波しかないのか縦横両方あるのか分からんから一応そう書いただけだ。
ちなみに曲がるというのは伸びと縮みが合成されたものだけどな。
>>167
高出力レーザーは「核開発」と考えられてしまうからじゃないか？
重力波検出器の感度向上にも、確かレーザの高出力化が必要だし
時計にはそんな高出力レーザは使われていないんじゃないか？ 重力波も光速で進むようだから、重力波も縦波だけだね 一般相対論では重力波は横波だね
ただし、最低でも4重極放射と考えられてる
だから3次元的な縦横の見方をしてもあまり意味はないんだけどね >>174
光は横波だぞ
縦波そんなに早く伝播しない
重力波ってエネルギーも伝搬するの？
でもって、ある条件で熱とかニュートン力学的な力に変わるの？
もしそうなら重力波砲みたいな武器も理論上はできそうなんだけど。
>>173
そんなのは難癖に過ぎないし大学の研究に口出すのは内政干渉そのものだ
それに大阪大学は研究して成果を上げてる。世界でアメリカに次ぐ2番目の位置に付けてる >>178
エネルギーがなきゃ検出できないだろうに
ブラックホールが衝突するほどのエネルギー質量が必要な重力波砲作るより
ブラックホールを作って相手に投げる方が楽に兵器になるな・・ エネルギーを運ぶから波として扱えるんだが、アインシュタインはそれをうまく
証明できなかった
彼が発表した3つのモードのうち、エネルギーを運ぶのは1つだけ
しかしそれも、そう見えるよう都合のいい座標系を選んでいるだけで証明には
なってないとエディントンに批判されてしまった
実際にそれを証明したのは1958年のアンジェイ・トラウトマンで、アインシュタイン
の死後の事だったりする
>>180
でも、ブラックホールって、敵を倒した後にうまく消滅してくれるの？
消滅しないと攻め込まれた時、防御に使いにくいよな。
どういうことや
中性子星のかけらが
重元素に変化するんかいな そもそも重力波の概念はシュバルツシルトとの文通から生まれたものだけどね
アインシュタインは当初、シュバルツシルトの主張にはむしろ否定的だった
しかし1916年に彼が戦死すると、それについての論文を発表したわけで
ただしこの論文は大きな間違いがあったので、1918年には訂正する論文を書く
羽目になった
中性子星ってほっとくとどうなるの？
中性子星同士で合体してブラックホールになれば
ブラックホールは蒸発するって聞いたけど、
そうならずに放置しとくといつまでも中性子星？
そもそも圧縮するとなんで中性子星がでできるのか分からん。
原子核の周りをまわってた電子がなんで高圧にすると陽子に吸い込まれるんだ？
元々の中性子って存在してるんだろ？
わざわざ高圧にして陽子が電子を吸い込んでできた中性子と元々の中性子って違うものなのか？
>>187
原子は原子核の周りに電子が広がった
構造 >>187
すまん
原子は原子核の周りに電子が広がった
構造なわけで、電子が広がったぶん
大きな固まり
これを圧縮すると電子が原子核内の
陽子とくっ付いて中性子の固まりになる
こんなイメージか ちなみに放射線の一種のベーター線は
中性子から出た電子線なわけで
この過程がベーター崩壊
中性子から電子が出ると陽子になる 今回の話を聞いて最初に思ったのは、合体寸前まで来ていたのに気づかれてなかった
という事はパルサーではなかったんだなあ、という事
なんらこのパルサーであれば、その周期が短くなっていく事から合体が近い事が
判ったはずだから
というか、そもそもこの天体の存在自体が知られてなかったようだしね
>>190
それはそれでいいんだけどさ、
物凄い高圧にすると、熱的平衡で電子は陽子に吸い込まれるて中性子星はできるんだろ？
β崩壊の逆？
でも元々中性子ってあるじゃん。
その中性子の熱的平衡はどうなってるんだ？って疑問。
あと違和感あるのは、重力波の速度について1.7秒の遅れの意味を特に説明しないまま
で済ませてること
まあ光と重力波が1.5億光年を移動すれば、その速度差からくる到着時刻の差は
相当拡大されるわけだから、およその発生時刻の違いは気にするまでもない、
って事なんだろうけど
例えば速度に0.01%の差があれば、それは15000秒の到着遅れとなって現れる筈
なわけで >>47
２秒は誤差としても極めて小さいんだが。
どういうことかというと、１億年以上かかって到達した両者が２秒しかズレてないので、
重力波が光速で伝播するのは観測事実としてもこれで確定です。 >>173
>重力波検出器の感度向上にも、確かレーザの高出力化が必要だし
ちょっと調べたらアドバンストLIGOでたったの200Wだってわかるのに、池沼はこの板に来るな ただ重力波で測ったこの新天体までの距離というのは実は26〜48Mpcと幅があるもの
なんだよね
報道されてる1.5億光年というのはその最大値の数字にすぎない
だから、その「極めて光速度に近い」にも一定の幅があるわけで >>197
電磁波は屈折を起こすことを忘れてないか？
「完全な真空」でなければ、ガンマ線も光速を下回る速度しか出ないぞ
中性子星が振り回されたあげくに衝突した直後の周辺が真空であるとは思えない >>199
あれ？
そうすると，中性子星の周辺では重力波は光速を超えるということ？ >>200
そうかもしれないということ
少なくとも、「誘電体を通過する際の重力波の位相速度はcを下回る」という予想は無いと思うよ
あと、「光の速度（位相速度）」と「真空中の光速度=ｃ」は違うからね >>192
パルサーの磁極が地球に向いてないと観測できないし知られて無くても不思議はない シュバルトシルト面上では時間の流れが止まるのに、どうしてブラックホールはつっつくことができるのでしょうか？ >>193
もともとの中性子と
陽子と電子を凝縮してできた中性子は
同じじゃね
もとは恒星があって
その中心部を圧縮したのが白色矮星
白色矮星は原子核の固まりで
１つの巨大な原子の固まりみたいな物体
さらに大きな恒星では
白色矮星がもう一段階凝縮して
中性子星になる。
中性子星は原子の周りに広がってる電子が
陽子とくっ付いて中性子になっていて
中性子が巨大な固まりになってる物体。
電子と陽子は電気的に反発するから
これを１つにくっ付けるには
巨大なエネルギーが必要になる >>205
> 電子と陽子は電気的に反発するから
は？ まあ要は「電磁波の方が遅かったのはなぜ？」って疑問について、丁寧な説明をしないで
済ましてるのはどうなの、って事なんだけどね
普通に最初に気になる事なんだから
ちなみに論文を見る限り、シャピロ時間遅延については考慮されてるみたいよ
あと電磁波の屈折については、中性子星のスケールは非常に小さいわけだから
大きな影響があるとは考え難いね
むしろ1.5億光年の空間そのものが電磁的に透明だったかを考慮した方が
意味があるんじゃないか ＞空間そのものが電磁的に透明だったかを・・・
屈折率は波長で変わるから波長で分解すればいい
多くのデータは得られてないが従来の10倍程度不透明といわれてる
それが何を意味するのかまではわかってない >>207
そうでもないと思う
2秒遅れるためには、衝突現場の周囲1.5光時の範囲が1気圧の酸素か二酸化炭素で満たされていれば良い
ガスなどの物質密度がさらに高ければ、木星軌道の範囲（30光分）でも2秒遅れますね
もっとも、「これもあり得るのでは？」という提案に過ぎません。
もっとまともな理由が現場では考えられているとは思いますｗ >>206
すまん
電子と陽子は電気的に反発しないわw というか、そもそもSGRBの発生が合体後になるのはその機序からして確実なんだしね
特に他の理由を挙げなくてもそれだけで遅延はあり得る事なんだけど、ただそれを
言っちゃうと、説得力が弱まっちゃう
光速度と等しいと証明されたとするにはね 確かに。
まだ一例目なので、これからさらに電磁観測との同時観測例が増えれば自然とはっきりしてくるでしょう
期待に胸がふくらみますねｗ マルチ観測について言えば、今後は「合体する前」から観測を始める事さえ可能
になるかもしれない
今回も重力波は合体の100秒前から検知できてたわけだから、即位置を特定して
通知できれば合体のその瞬間を捉える事も夢じゃない
重力波は電磁的には見えていない天体の事象を知らせてくれるという点で圧倒的な
利点がある
ただそのためには高い感度と多数の観測点が必要になるわけで、ガンマ線でやってる
ようなレベルに至るにはまだしばらくかかるだろうけれど ちなみに今回は重力波である事が確認するまでに数分、通知するデータをまとめるのに
1時間近く、そして殆どの観測所が昼間だったので日が暮れて観測が始まるまで数時間
と結構なバタバタだったらしい
それでも11時間後には無事、新天体が発見されたわけで >>100
ニュートリノは出てないのかな
あるいは距離が遠すぎて
観測できなかったとか r過程のシミュレーションではニュートリノの存在が考慮されてるから、放出されては
いるみたい
検出されない理由があるとすれば、距離というよりもその量だろうな >>143
マルチバースて20年前から提唱されてね？
つか多分ソロンのこと書いてるんだろうがホログラフィックが主流になってから
とした方が良くね？ わずか半径10キロの天体同士が果てしない宇宙空間で引かれあって合体するなんて
ロマンスがありあまる話だな すごいよね。１００億キロくらいのところから猛烈なスピンで合体するところ見てみたいよね。
ただこれくらい近づかないと面白くなさそうだけど、たかが１０ｋｍほどのやつに海王星の２倍の距離があっても無事じゃすまないのかな。 重力波はともかく、ガンマ線バーストはあるし光速の30%の質量放出もある
さらにキロノヴァの放射も来るんだから、近づかないのが一番だとしか言えないな 中性子片から重元素が出来る時に猛烈な核分裂反応
合体後に強磁場があれば、核分裂で生じた放射で猛烈なシンクロトロン放射光
光が遅延するようなチリが浮かんでいればまばゆい程のチェレンコフ光…
かなり強烈な光のショウが見られますねｗ 結局、合体の結果として何が形成されたのかについては、観測的にははっきりして
ないみたい
シミュレーションはBH形成を支持してるっぽいんだけど
BH化が起きる境目は合体後質量が2.8太陽質量を超えるか、そして半径がどの程度で
収まるかって事らしいんだけど、今回の合計質量は2.57 〜 2.88太陽質量の幅があって
恐ろしく微妙なところにある 今回での質量での結果はたぶんHMNS、高質量中性子星を経てからのBH形成か、
冷却されてMNS、大質量中性子星になるパターンのどちらか
個人的には最小の恒星BHが見てみたいけど、MNSもまだ最大で2太陽質量までしか
観測された事がないから十分興味深い
光学観測が始まった頃には既にそのどちらかになっていた筈だから、なんとか判別
つけてほしいのだけど しかし、重力波より、この装置が意味する空間の伸縮の方が意義を感じる。
周りから見ると空間が縮むと距離も縮むことがわかったわけで、超光速航行の可能性が見えた。 >>222
しばらくしたら判るんじゃないか？
中性子星２つの連星だったのなら、最低でももう一つ、直近に白色矮星が有ると思うのですよ… 多重星だった可能性は殆どないと思うけどねえ
重力的に関係のあるような位置にあれば、連星合体にも影響を及ぼした筈だから
むしろシミュレーションと食い違いが出たはず
結局形成されたものがBHであれ中性子星であれ、周囲の降着円盤を消費し尽くしたら
また電磁的には見えない天体になってしまう可能性があるから、なんとかそれまでに
分かればと思うんだよね >>226
ならば、どの様な仕組みでNSの連星が出来上がったのでしょうか？ さあ？
基本的には大質量星の連星からだろうけど、この連星がどのような経緯を経たかは
分からない
ただ今は多重星という根拠は何もないと言ってるだけ >>229
大質量星が単独で新星爆発したあげくの中性子星なら、2つ合わせてもBHぎりぎりの中性子星になるのは確率的に難しいように思います
まぁ、中性子星の形成そのものが、まだ解明されていないですが まあ確かによく分からない
「新星爆発したあげく」とか「確率的に」とかはどういう意味なのかな
少なくとも彼は、今回合体したスケールの連星が典型的な中性子星と表現されてる事を
知らないか、気にもならない人なんだろう ん？
単に中性子星の「連星」が形成される理由が納得できないだけですよｗ 普通に有る程度の質量の連星が赤色巨星化すれば残るのは中性星連星だと思うけど？ >>235
赤色巨星なら中性子星ではなく白色矮星になって終わるのではないかな？ ちょっと言葉がたりないか
赤色巨星の連星なら、片方だけが中性子星になるのではないかな？ まあ納得できようが出来まいが、中性子星連星は実際に存在するんだけどね
そして自分も「納得させてあげる係」じゃないので、好きにすれば？としか
言いようがない 別に、君に説明せよなんて言っていない
単に3連星以上でないと中性子星が2個の連星にはならないのではないか？と思っているだけだよｗ ブルーバックスかNewtonで勉強し直した方が良いレベルの人かな 白色矮星がチャンドラセカール限界を超えるためには、水素なりの追加質量が矮性に降ってくる必要があるのではないの？
連星の主星からの降着で質量限界を超えれば中性子星に落ち着けるとおもうのだけど
そうしたら、残った主星はどこから質量を補給してチャンドラセカール限界を超えることができるのか？
最初から主星・伴星ともにちょうど良い質量ならバランスよく両方赤色巨星→白色矮星→中性子星に直接崩壊できるのかなｗ >>243
連星が
有る程度の質量が有って
有る程度の距離が有れば良いだけでは？ >>243
んんん？？？？？？？？？？
なんかものすごい勘違いしてないか？ 根拠もなくただ思ってるだけの人には、何を説明しても無意味だと思うんだ
結局聞く気はないんだからさ
まあ1つ言うなら、一般的には「大質量星の赤色巨星化→超新星→コアが中性子星として残る」
という流れであって、わざわざ白色矮星をベースにする必要はないんだけどね ちなみに白色矮星になるのは3太陽質量以下の恒星だから、こっちが大質量星の連星
で説明してる事も理解して貰えてないみたい ちなみに白色矮星にチャンドラセカール限界があるように中性子星にもトルマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ限界というものがある >>246
別に噛みついてるつもりはないのだけど、
赤色巨星から直接中性子星になると、それは「比較的に大質量の中性子星」になるのではないか？と思っているのさ
2個が合体しても中性子星とBHの境界近辺の質量ということは、元の2つの中性子星は最小質量に近いということにならないかな？
そうした組み合わせが可能なのは、中性子星が出来上がった時点で最小質量である必要があるのではないのか？と思っただけだよ
何をそんなに警戒してるのかな？ｗ じゃあ自分で中性子星の質量を計算してみればいいじゃん ID:mTewmT0H はかなりアホな勘違いをしてるな。
超新星爆発から直接中性子星になることを知らないんだと思う。 >>249
条件によってどうとでも変わるのに、何でそんな限定的な条件にするのか判らないｗ >>250
その計算の結果が2連星ではうまく行かないから3連星以上を仮定すべきなのでは？と思ってるだけだよ
逆に2連の赤色巨星が、超うまい具合に2連の最低質量の中性子星に崩壊する計算のほうが興味あるけどね >>252
3連、4連星も珍しくないのに、なぜ2連星という限定的な条件に固執するのか？も判らないｗ NS-NS、いわゆる中性子星連星ってパルサーの研究でよく調べられていて、そこそこ存在するらしいね。
その形成過程は、大質量連星が2回の超新星爆発を経てできる場合と、星の密度の高い球状星団の中に、先に中性子星-白色矮星のペアがあって、そこに別の中性子星が通りがかって、白色矮星を弾き出してNS-NSができる場合もあるみたい。
前者は、先に爆発したやつは1.4M0太陽質量に対し、片方は爆発寸前は外層を剥ぎ取られた6M0のヘリウム星になるらしい。
後者は、少し別の質量の組み合わせパターンになるんじゃない。
今回のは1.6M0と1.1M0じゃなかったかな。 >>254
それは>>222に書いてあったからだよ
>>222に聞いとくれｗ 結局、自分だけが思ってる事を確立された知見のように語る人とは話しても仕方ないと思う
そんな手間をかけても得るものはなくて、このスレの内容からは遠くなるばかりなんだからさ
中性子星の理論的上限は3太陽質量程度にあるが、一般的に観測されている質量は
1.4太陽質量であり、「比較的に大質量」なものでさえ2太陽質量までしか確認されて
いない
つまり、今回の連星の質量は「超うまい具合」でもなんでもない、しごく典型的なもの
なんだよ >>258
2個の「合計質量が2.57〜2.88太陽質量」というのは何なのかな？ｗ >>260
だからなんでそれが中性子星の最低質量につながるんだ？ 中性子星の理論的下限質量は0.2太陽質量くらいだねえ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
