3月 3, 2024

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新たに発見された天体は 2 つの極端な可能性の境界にある

新たに発見された天体は 2 つの極端な可能性の境界にある

天文学には不可解な事柄がたくさんありますが、国際研究チームは新たな興味深い天体を追加しました。それは、パルサーの周りを周回する高密度でコンパクトな天体です。 これ自体は画期的ではありませんが、この物体の質量には不可解です。 彼はいわゆるマスギャップの中にいます。 研究者は、既知の中で最も重い中性子星か、最も軽いブラックホールのいずれかを観測しています。

太陽より重い星が超新星爆発を起こすと、2 つの異なるタイプの天体が形成されることがあります。 よほど大きくないと崩壊して中性子星になってしまいます。 中性子星は中性子(原子の中心にある電荷を持たない粒子)だけでできた恒星で、驚くべき密度を持っています。 小さじ一杯の中性子星物質は、山の重さと同じくらいの重さがあります。

中性子星はさまざまな性質を持つことができます。 パルサーは、軸の周りを高速で回転し、周期的なパルスを放出する中性子星の一種です。 この研究の物体(PSR J0514−4002Eと呼ばれる)のようなミリ秒パルサーは、1秒間に数百回回転します。 それは宇宙で最も正確な時計のように機能します。

超新星が作り出すもう 1 つの高密度の天体はブラック ホールです。これは非常に密度が高く、光さえもそこから逃れることができない天体です。 観測と理論によれば、考えられる最も重い中性子星は太陽の質量の 2.2 倍であると考えられています。 最も軽いブラックホールの質量は、太陽の約5倍であると予想されています。 その間には質量ギャップがあり、中性子星の物理学に何かが欠けていない限り、その物体はブラックホールであると予想されます。

この場合の伴パルサーの質量は、太陽の質量の 2.09 ~ 2.71 倍です。 それはパルサーとブラック ホールを含むシステムである可能性があります。 または中性子星、その 1 つがパルサーです。

「伴星の性質に関する見通しは興味深いものです。脈動するブラックホール系は重力理論を検証するための重要なターゲットになるでしょうし、重い中性子星は非常に高密度での核物理学に新たな洞察をもたらすでしょう。」と共著者は述べた。マンチェスター大学のベン・スタッバーズ教授は記事の中でこう述べた。 声明

パルサーは 1 秒間に 170 回回転 (したがって脈動) しており、これはミーアキャット電波天文台を使用して観測されています。 このリズミカルな信号の小さな変化を研究することで、研究者らはシステムの特性を推定することができました。 これら 2 つの天体が私たちから 4 万光年離れていることを考えると、達成された精度は信じられないほどです。

マックス・プランク電波天文学研究所のユアン・パー氏は、「これは、約4万光年離れた恒星の周りの軌道にほぼ完璧なストップウォッチを落とし込み、マイクロ秒の精度でその軌道の時間を計ることができるようなものだと考えてください」と付け加えた。研究チームを率いた人。 彼はクラスメートのアルニマ・ダッタと一緒に勉強しています。

研究チームは、この伴星は超新星による直接の結果ではなく、元々は 2 つの中性子星であり、それらが合体してこの巨大な天体になったと考えています。

1 つの系に 3 つの中性子星があるのは奇妙に思えるかもしれませんが、この天体は球状星団の中にあります。 これは、私たちの近所など、銀河の他の場所よりも密度がはるかに高い球状の星団です。 多くの星が球状星団内で相互作用するのは一般的です。 そのような反応が信じられないような物体の形成につながった可能性があります。 それが何であるかはまだ正確にはわかっていませんが、研究者たちは解明に取り組んでいます。

「このシステムはまだ完成していません」とアルニマ・ダッタ氏は結論づけた。 「同志の意志の正体を明らかにする」 [be] 中性子星、ブラックホール、その他ブラックホールの質量ギャップに潜んでいる可能性のあるものについての理解における転換点です。

この研究を説明した論文が雑誌に掲載されました 科学

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