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中性子星

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1: 2018/10/19(金) 15:14:47.35 ID:CAP_USER
中性子星の連星を形成すると考えられる超新星爆発が、過去の観測データから見つかった。ヘリウム層の存在や明るさ、光度変化などが、理論的な予測とよく合致している。

【2018年10月17日 国立天文台】

2017年、連星を成す2つの中性子星の合体現象が、重力波と電磁波によって世界で初めて観測された。中性子星どうしの合体は、金や白金(プラチナ)といった元素を作り出す現象であり、今後同様の現象を観測することで元素合成に関する理解が大きく進むと期待されている。

中性子星は、大質量星が進化の最終段階で超新星爆発を起こした際に作られる超高密度の天体だ。そのような天体同士の連星が形成されるには、2つの大質量星それぞれが超新星爆発を起こす必要がある。しかし、まず重い方の星が先に爆発して中性子星が形成され、それに続いてもう一方の星が通常の超新星爆発を起こすと、連星系を作る物質が一気に失われて力学的に不安定となってしまうため、連星系が壊れ中性子星の連星が形成されない。

このように中性子星同士の連星が作られる条件はとても難しいと考えられており、その形成過程はこれまで明らかになっていなかった。

国立天文台理論研究部の守屋尭さんたちの研究チームは、中性子星の連星系の形成について次のようなシナリオを考えた。後から超新星爆発を起こす星の外層が、先の爆発で作られた中性子星の重力の影響でほとんど剥がれてしまう場合があり、その状態で超新星爆発を起こすと、爆発で放出される物質がきわめて少ないために力学的に不安定にならず、連星系が壊れることがないというものだ。

続きはソースで

■超新星iPTF14gqrの出現前(左)と出現後(右)の画像。破線の丸で囲まれた部分が超新星
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14154_iptf14gqr.jpg

■(左)シミュレーションで予測された超新星の光度曲線(青色の破線)と、実際に観測された超新星iPTF14gqrの光度曲線(白丸)。超新星爆発後3日程度までは爆発の衝撃波が冷えていくため急激に減光し。5~10日の間には超新星爆発で作られた放射性物質が崩壊する熱によって明るくなる(右)シミュレーションによって予測された外層が剥がれた超新星のスペクトル(白)と、観測された超新星iPTF14gqrのスペクトル(ピンク)。青は、連星が起こす一般的な超新星のスペクトル
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2018/10/14155_comparison.jpg

http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/10234_iptf14gqr
ダウンロード (7)


引用元: 【宇宙】理論予測に合致、連星中性子星を形成する超新星爆発[10/17]

理論予測に合致、連星中性子星を形成する超新星爆発の続きを読む

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1: 2018/08/11(土) 00:30:37.36 ID:CAP_USER
Point
・10年前に銀河中心から謎のガンマ線放射を観測し、それが暗黒物質粒子の証拠であると期待されていた
・新たな解析で、この超過放射がミリ秒パルサーと呼ばれる高速回転する中性子星から放射されていると示される
・この結果により暗黒物質粒子発見の可能性の1つが潰える

天の川銀河の中心から発せられた、謎のガンマ線放射。ここ10年ほどこの放射は、研究者たちが追い求める「暗黒物質粒子」を起源としている可能性が考えられていました。しかし、アムステル大学とアヌシー・ル・ビュー理論物理学研究所の物理学者たちは、この放射の源が、「高速回転する中性子星」である可能性が高いとする証拠を発見しました。

The Fermi-LAT GeV excess as a tracer of stellar mass in the Galactic bulge
https://www.nature.com/articles/s41550-018-0531-z
謎に包まれたextended emissionと呼ばれる放射と不思議な拡散が、フェルミガンマ線宇宙望遠鏡のガンマ線放射の観測によって明らかになりました。この放射が発見されたのは10年ほど前。素粒子物理学者たちは当時、とても熱狂しました。なぜなら、長らく求められていた、銀河内部の暗黒物質粒子の自壊から生まれる信号のすべての特徴を持っていたからです。

このような信号を見つけることで、他の物質への重力的な影響でしか観測されない暗黒物質が、新しい素粒子で出来ていることを確認できるようになります。

続きはソースで

https://i2.wp.com/nazology.net/wp-content/uploads/anotherblowf-1.jpg
https://i0.wp.com/nazology.net/wp-content/uploads/1-anotherblowf.jpg

https://nazology.net/archives/17320
ダウンロード (1)


引用元: 【天文学】暗黒物質の証拠とされていた「銀河系中心の超過放射」の正体は、高速回転する中性子星だった[08/09]

暗黒物質の証拠とされていた「銀河系中心の超過放射」の正体は、高速回転する中性子星だったの続きを読む

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1: 2017/10/17(火) 08:03:25.07 ID:CAP_USER
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。

ダウンロード (1)


http://www3.nhk.or.jp/news/html/20171017/k10011179911000.html?utm_int=news_contents_news-main_002

引用元: 【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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1: 2017/06/11(日) 17:21:05.16 ID:CAP_USER
http://news.mynavi.jp/news/2017/06/09/213/

荒井聡
[2017/06/09]
アメリカ航空宇宙局(NASA)は、中性子星の調査研究を専門に行う初のミッションを開始する。中性子星は、太陽の1.4倍以上の大質量が半径10km程度の小さな球体に凝縮した超高密度天体であり、その形成過程や内部構造などについてはいまだ謎が多い。今回のミッションでは、中性子星が発する規則的な電磁波(パルサー)の精密観測を集中的に行うことにより、中性子星に関して議論されてきた物理学理論を検証していくという。
http://news.mynavi.jp/news/2017/06/09/213/images/001.jpg
中性子観測装置NICERに搭載される56個のX線ミラー(出所:NASA)

ミッションで使用される中性子星観測装置「NICER」(Neutron star Interior Composition Explorer)は、56個のミラーによってX線パルサーをとらえてシリコン検出器に送るというもので、集めたデータは中性子星の内部構造の研究などに利用される。

NICERは、今月2日に打ち上げ成功したスペースX社の宇宙補給船「ドラゴン」の積荷の1つとして、国際宇宙ステーション(ISS)に送られた。6月11日にドラゴンのトランクから取り出し、12~13日にISSへの設置を行う予定。その後、観測機器のキャリブレーションなどを経て、7月13日から本格的にプログラムがスタートする。ミッションは18か月間続く。

中性子星の存在は、1933年に天文学者ツビッキーとバーデが最初に予言した。年老いた恒星が核融合反応に必要な元素を使い尽くすと、核融合エネルギーによる膨張と重力による凝縮のバランスが崩れ、超新星爆発などをともなう重力崩壊が起こる。恒星の中心部には、重力崩壊によって落ち込んだ物質が集中し、主に中性子から構成された超高密度のコアが形成される。その密度は太陽の密度の1014倍以上あるとされている。

量子力学によれば、フェルミ粒子である中性子には、パウリの排他律から複数の粒子が同一の状態を取れないという性質がある。このため、粒子が取りうる状態の数が少なくなる超高密度状態においては、エネルギーがそれ以上低くなることができない「中性子縮退」が起こると考えられている。この中性子縮退のエネルギーが星の重力とバランスした状態の天体が中性子星であるとされる。

続きはソースで

※本記事は掲載時点の情報であり、最新のものとは異なる場合があります。予めご了承ください。
images (1)


引用元: 【宇宙】NASA、初の中性子星ミッションを開始-パルサー利用のナビゲーション実験も計画 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/12/09(金) 19:57:34.63 ID:CAP_USER
中性子星の研究を行っている欧州天文学者チームは、80年前に予言され、未だ実験的に確認されていない量子効果「真空の複屈折」の証拠を初めて観測した可能性があると発表した。研究論文は「英国王立天文学会月報」に掲載された。

通常、「真空」とは完全に何もない、空っぽの空間であると思われている。光は常に一定の速度(光速c=毎秒約30万km)で、何もない真空中をどこまでも真っ直ぐに進んでいくことができる。

一方、水やガラスなど真空以外の物質の中を進むとき、光は真空中の光速とは違う速度をもっている。物質固有の光の速度を真空中の光速cで割った値は、その物質の「屈折率」と定義される。たとえば、水の屈折率は約1.33、普通の板ガラスの屈折率は約1.51などと物質ごとに値が決まっている。真空の屈折率は、真空中の光速cを同じ光速cで割った値なので、当然「1」になる。

物質によっては、光の偏光の向きに応じて屈折率が変わることもある。この現象は「複屈折」と呼ばれ、すべての方向について構造が等質ではない物質、つまり異方性のある物質で見られる。

真空の場合、どの方向から見ても一様に同じ空間であって、方向によって空間の性質が変わるということはない。つまり、真空には異方性はなく、等方的であると言える。よって真空の屈折率は常に1であり、真空中で複屈折が起こることはあり得ない――と普通はそう考える。しかし、今から80年前、ドイツの物理学者ヴェルナー・ハイゼンベルク(不確定性原理の提唱者)とハンス・ハインリッヒ・オイラーは、空間が異方的になり、「真空の複屈折」が起こることがあると理論的に予言していた。

1930年代に理論化された量子電磁力学の立場では、真空を「何もない空っぽの空間」とは考えず、電子と陽電子のペアが生成と消滅を繰り返している動的な場であると見なす。電子・陽電子対は生成した瞬間に消えてしまうので「仮想粒子」とも呼ばれる。ハイゼンベルクらは、この仮想粒子が充満した真空において、強力な磁場をかけることによって空間が異方性を示し、真空の複屈折が起こると予言した。磁場に平行な方向と垂直な方向とでは、真空の屈折率が変わると考えた。

この予言を実験的に確かめるため、強力な磁石を使って真空の複屈折を観測しようとする研究が続けられているが、これまでのところ実際に真空の複屈折を観測したという報告はない。そうしたなか、研究チームは今回、中性子星の観測データのなかから、真空の複屈折によるものと考えられる分析結果を得たと発表した。

続きはソースで

http://news.mynavi.jp/news/2016/12/09/188/
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】未発見の量子効果「真空の複屈折」を中性子星の周りで初観測か ©2ch.net

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1: 2016/11/08(火) 11:56:53.30 ID:CAP_USER9
中性子星とヒトの細胞内に、非常によく似た構造が存在することがわかってきた。カリフォルニア大学サンタバーバラ校(UCSB)などの研究チームが報告した。研究論文は物理学誌「Physical Review C」に掲載された。

小胞体と呼ばれる細胞小器官の中には、等間隔に隙間が空いたシート状の積層構造が存在している。各シートは螺旋状につながっているので、立体駐車場のような形にみえる。この構造は、発見者であるコネチカット大学の細胞生物学者マーク・テラサキ氏にちなんで、テラサキ・ランプと呼ばれている。

ソフトコンデンスドマター物理学者のグレッグ・フーバー氏(UCSBカブリ理論物理学研究所副所長)は2014年頃、テラサキ・ランプについて調べていた。フーバー氏は当初、この立体駐車場型の構造について、細胞内部のようなソフトマターに特有のものであると考えていたという。

しかしその後、インディアナ大学の核物理学者チャールズ・ホロウィッツ氏の研究をたまたま目にし、そうではないことに気づく。ホロウィッツ氏らのチームは、中性子星の外殻深部などの条件で存在すると予想されている高密度核物質において、同様の形状が存在することをコンピュータ・シミュレーションによって発見していた。フーバー氏はホロウィッツ氏に連絡を取り、この類似性に気がついているかどうかを訊ねたが、ホロウィッツ氏のほうはまだ気づいていなかった。こうして両チームの共同研究が始まった。

続きはソースで

平面のシートが螺旋状に積層した構造。
(a)は細胞質の中、(b)は中性子星などの高密度核物質中で見つかったもの。非常によく似ている (出所:UCSB)
http://n.mynv.jp/news/2016/11/08/141/images/001l.jpg
http://news.mynavi.jp/news/2016/11/08/141/
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】中性子星の表面で、ヒトの細胞と同じ構造が見つかる(画像あり) ©2ch.net

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