宇宙の墓地でこれまでで最も遅い中性子星が発見されました

科学者の国際チームによると、「恒星の墓地」から発生する異常な脈動する電波信号は、新しいクラスの中性子星の証拠である可能性があります。 パルサー信号は、53秒に76回回転する0901万年前の中性子星から発生します。これは、これまでに観測された中で最も遅い回転の中性子星です。 星はPSRJ4046-XNUMXと指定されており、 MeerKAT 南アフリカの電波望遠鏡。

中性子星は太陽に似た質量の物体ですが、重力によって直径約20kmに押しつぶされています。 星が圧縮されると角運動量が保存されます。つまり、星の回転速度が増加します。これは、回転するフィギュアスケーターが腕を引っ張ったときに加速するのと同じです。

回転する中性子星は、地球上の観測者にパルスとして現れる電波のビームを放送することでよく知られています。 電波放射プロセスは星の回転によって駆動され、このエネルギーの移動は最終的に回転を遅くして、放射が停止すると予想されるポイントに到達します。

予期しない脈動

「この発見で驚くべきことは、それが中性子星の墓地にあることです。 それが特別なことです」と説明します マニシャカレブ プロジェクトの主任研究員であったシドニー大学で。 「この地域では、電波の脈動は予想されていません。 この発見により、これまで中性子星を探していなかった未踏の領域全体が開かれました。」

「これは、これまでで最も遅い既知の中性子星です」と、論文の筆頭著者であるカレブは付け加えます。 自然天文学  それは発見を説明しています。 「それが電波を放出するという事実は、中性子星がどのように老化するかについての私たちの過小評価に挑戦します。」

以前に発見された最も遅い中性子星の周期は23.5秒です。これは、この新しい発見が約0901倍遅いことを意味します。 PSR J4046–XNUMXには、少なくともXNUMXつの異なるパルスタイプがあり、そのうちのいくつかは非常に周期的であるようです。 パルスタイプのこの多様性は、研究者がこれまでに見たことがないと言うものです。

準周期的パルス

「他の既知の中性子星はこの多様性を示していません。 「準周期的」パルスタイプは、地震振動または中性子星の振動が原因である可能性があります。これは、これらのバーストを生成する放出メカニズムの重要な手がかりになる可能性があります」とカレブ氏は言います。 「これは、新しいクラスの中性子星の始まりです。 それが他のクラスとどのように関連しているか、または関連しているかどうかはまだ調査されていません。」

元マンチェスター大学のカレブは、観察には少なからぬ幸運が含まれていると説明しています。 「自転周期の約0.5％の間だけ光源が「オン」になっているという事実は、ビームが地球と交差したことを非常に幸運だったことを意味します」と彼女は言いました。 「これまで存在すら知らなかったこれらのオブジェクトの全集団を見逃している可能性があります。」

「パルサーは中性子星であり、それらが回転するときに地球を横切って掃引するそれらの磁極から放射のビームが出て、天文学者がそれらを一連の規則的なパルスとして検出することを可能にします」 自然天文学 論文とオックスフォード大学の天体物理学者、 イアン・ヘイウッド、言いました フィジックスワールド。 「電波望遠鏡を使用して、このような中性子星の回転を非常に正確に計測できるため、パルサーは天体物理学や基礎物理学のさまざまな側面をテストするための非常に偶然のリソースになります。」

偶然で基本的な

ヘイウッドは、研究者が中性子星について観察できるXNUMXつの基本的なことは、それらの回転の速度とこの回転が遅くなっている速度であると付け加えています。

「中性子星に関する理論では、これらXNUMXつの値の組み合わせによっては、電波の放射が遮断され、ビームが消えると予測されています」と彼は言います。 「このような長い自転周期でこの物体からの電波放射が見られるという事実は、これらの理論のいくつかに挑戦しています。」

Heywoodは、PSR J0901–4046の回転速度と減速速度（技術的にはパラメーター空間と呼ばれます）の値が、それを何か新しいものとしてマークしていると指摘しています。

「異なるクラスのパルス中性子星は、パラメータ空間の非常に異なる領域を占めており、この発見は、既知のクラスの中性子星を含まない領域に向かって進んでいます」とHeywoodは説明します。 「おそらくそれは新しいクラスの中性子星ではなく、むしろ現在の既知の集団の私たちの理解は不完全です。 いずれにせよ、この発見は、このタイプのオブジェクトについての私たちの理解に疑問を投げかけています。」

研究者たちは、MeerKATからのデータを十分に活用し、望遠鏡のMeerTRAPプロジェクトとThunderKATプロジェクトの観測技術を組み合わせることで、PSR J0901–4046のようなオブジェクトをさらに検索したいと考えていると述べています。

「これらの中性子星をもっと見つけることは、銀河系の中性子星の集団を理解する上で不可欠であることがわかります」とカレブは結論付けています。