【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]

**サンダージョー ★** · 2019/10/14(月) 01:35:08.09

2019.09.27 08:00
https://www.gizmodo.jp/2019/09/msp-j0740-6620.html
https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2019/09/19/zeo7usowdoidkxdmyxw5-w960.jpg

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。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/16(水) 05:17:03.46

中性子星がブラックホールにロッシュ限界まで近づくと割れるのかな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/16(水) 05:32:48.32

通常の物質からなる惑星についてのロシュ限界を
当てはめるのはそもそもどーかと思うが、あえて言うなら、
主惑星の密度が極めて高い時はロシュ半径も非常に小さくなる

で、BHの密度は言うまでもない

一方でBHの周囲には潮汐力が働くから、通常の天体が接近すれば
破壊されるし、中性子星もその変形限界を越える潮汐力を受ければ
破壊され得る

ただこの潮汐変形が中性子星ではどのように起こり、限界がどのくらい
なのかはまだよく分かってなかったりする

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/16(水) 05:50:04.38

…なんか分かりにくい書き方になったが、要するに
ロシュ限界の公式をBHにそのまま当てはめる事は意味を成さない
というお話

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/16(水) 06:04:41.03

ちなみに白色矮星を潮汐力で破壊しうるBHの質量については
研究がされていて、10の5乗太陽質量、つまりまだ発見されてない
中間質量BHの領域ではないか、と言われている

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/16(水) 06:06:55.89

銀河中心BHなんて事象地平が土星軌道の大きさくらいあって潮汐力は働かないらしいな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/16(水) 06:34:49.59

潮汐力が働かないのではなく、潮汐力が天体を破壊するほど
強くなる前に事象の地平面に達してしまう場合がある
という事だけどね

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/16(水) 07:16:37.58

つまり生きたまま事象の地平面を潜り抜ける経験が出来るという事だな
ただし、そのあとも特異点に向かって落下し続けてて最後はバラバラか
それともワームホールを通って他の宇宙に飛び出すか

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/16(水) 12:10:25.29

詳しい説明ありがと
KAGRAも活躍して楽しいことたくさんわかるといいな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/16(水) 16:47:49.44

>>8
中性子星どうしの衝突な

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/17(木) 15:27:56.03

2017年のGW170817では、2つの中性子星の合体によって
一時的に2.6太陽質量の超大質量中性子星が形成された
可能性が高いとされている

この超大質量中性子星は、数秒のうちに重力崩壊を起こして
BHになったと考えられているが、これはより高密度な天体としての
クォーク星の存在を否定した事になるのかもしれない

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/17(木) 15:34:02.12

>>51
中心部がブラックホールになったらすぐに周りを全部吸い込んで、
中性子星は毛が３本しかないブラックホールになると思う

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/18(金) 15:19:10.09

>>114
クォーク星は存在しないんか

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/18(金) 15:41:43.37

更に星が縮んで、今度はクォークの縮退圧で支えるようになる、
という事は起こらなかったぽい

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/18(金) 18:06:41.88

>>114
クォーク星のシュバルツシルト半径はクォーク星自体より大きくなるのかも、みたいな話なのかな?

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/18(金) 18:33:55.61

それともクォーク星の上限質量を超えてしまったとかかも
ともかく中性子星以上に不明なのがクォーク星だから…

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/18(金) 18:38:38.90

電子の縮耐圧で支えられていた恒星の中心核が中性子星になる場合、
陽子が電子を捕獲して中性子に変わっていくという段階がある

そういう過程がないと、単に中性子星が崩壊しただけではクォーク星は
生まれないのかもしれない

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/18(金) 19:00:02.16

宇宙はマトリックス。

おまえらザコはNPC

宇宙は一部のプレイヤーのためにある

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/18(金) 19:01:14.30

良く分からんがギリギリの大きさの中性子星とかは、表面は中性子でも核はクォークになったりし無いのか？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/18(金) 19:08:31.55

中性子星の内部物質については諸説あって
確定したものはまだない

クォーク物質はその候補の1つではあるけれど

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/18(金) 21:12:31.04

>>121
おうザコ、元気にしてるか？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/19(土) 03:23:52.32

パルサーP 38♩

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/19(土) 05:54:10.14

クォーク星の形成については、超新星爆発で作られるのと
ニュートリノ放射による過冷却で中性子星が相転移を起こして
クォーク星に生まれ変わる、という2つの説があるね

GW170817はそのどちらにも当てはまらなかったという事かな

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/19(土) 10:40:53.09

>>1
マックスって事は、ちょっと何か、放り込むとブラックホールになるのか？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/19(土) 11:07:36.68

よく読めばすぐわかるけど、ただ単に「観測史上最大」ってだけで
中性子星の最大限界質量が定まったという話ではない

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/19(土) 18:12:38.38

2.14太陽質量が実在する事で、中性子星の上限質量は
かなり絞り込まれたけどね

GW170817の観測から導かれた2.17太陽質量と合わせると
ほぼ確定したと言ってもいい段階

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/19(土) 18:21:32.36

ところで中性子星の安定性について読んでたら、自由中性子の寿命に関して
9秒の実験的矛盾が見つかってるのね
しかも、この矛盾は中性子がダークマターに崩壊したとすると説明できるとの事

そして、もしこの特異な崩壊が実際に起こっているなら、中性子星の状態方程式は
「柔らかく」なるらしい

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 11:58:35.61

今年の春に、素核研がベリリウム原子核を芯とする新種の二重ラムダ核を
発見してるね

二重ラムダ核とは、陽子と中性子でできている原子核に
ストレンジクォークを含むラムダ粒子が2つ入った超原子核

既に他にも、ヘリウム４を芯とする陽子２個、中性子２個、ラムダ粒子２個
からなる二重ラムダ核も発見されてる

中性子星には、膨大な数のラムダ粒子が存在する可能性があり、この発見は
中性子星の内部構造の解明に繋がるだろう…との事

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 13:38:14.48

つまりムダムダ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 14:04:15.40

>>131
そのヘリウムを核とするやつは一応リチウムと言えるものなの？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 16:14:28.01

>>133
原子核の構成粒子としてラムダ粒子が加わった時点で
既存のどの元素にも当てはまらないんじゃない？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 16:51:03.21

質量マックでいつも一瞬、マクドナルドの新メニューを思い浮かんでだめだ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 17:27:36.09

>>131
そこにいる(ある)ラムダ粒子は安定してる(すぐ崩壊したりしない)ってことなのかな?

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 18:54:18.02

パルサーよりプラネット派

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 22:50:59.52

中性子星は男のロマン

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 22:53:36.84

お月さん～サイズ？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/20(日) 23:24:22.22

>>139
もっともっと小さい直径数十キロ程度
そんな中に太陽質量が押し込められてる

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/21(月) 09:58:59.67

ラムダ粒子自体は弱い相互作用によって、20ナノ秒くらいで
崩壊する筈だけど、二重ラムダ核になってる場合はどうなのかは
よく分からない

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/22(火) 01:40:57.05

宇宙文明リスト
https://www.youtube.com/playlist?list=PLSNw-REgQwliREeiVr3e1UxfYtDFMxOGF

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/22(火) 02:25:02.10

マックス村井の星？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/22(火) 20:23:51.08

何で遠くの星の質量がわかるの？
計算間違いしている可能性はないのかな？

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/23(水) 01:54:23.24

天体質量の推定法なんてちょっとはググってみれや。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/25(金) 12:32:23.64

スレタイ、宇宙2.4個ぶんかと思った

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/25(金) 14:30:05.68

>>144
間違う可能性はもちろん常にあるよ。
より正確性を求めて研究されているんだよ。言うまでもないけど。
個々の手法は既に言われているように自分で検索しろ

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/26(土) 08:03:49.54

>>144
間違う可能性はいつも常にある
まして、もちろん言うまでもなく当然の事ながら可能性と言われればあらゆるものにある

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/26(土) 19:33:45.59

>>138
マグネターとかミリ秒パルサーとかワクワクするよな。

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/27(日) 06:04:34.31

　

きっと、界王様とバブルス君が住んでるのさ。

　

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/27(日) 20:13:19.13

マックスじゃなくてミニマムじゃないのか

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/27(日) 20:26:24.25

>>151
観測史上最大

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/10/28(月) 01:10:38.78

観測史上最大かつ最小

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2019/11/02(土) 17:34:46.83

特異点

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2020/01/05(日) 23:03:32.39

中性子とオカマは関係あるのか？
中性子星は中濃ソースと無関係なのは理解した