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マグネター

辞書:科学用語の基礎知識 天文学天体用語編 (USTLY)
読み:マグネター
外語:magnetar 英語
品詞:名詞
2014/06/07 作成

非常に強力な磁場を持った中性子星

銀河系内では20数個程度が発見されている。

殆どの中性子星はパルサーとなるが、1割程度の確率でこのマグネターになることがある。

超新星爆発

恒星重力崩壊して超新星爆発すると、その跡には中性子星ブラックホールが作られる。元の天体が非常に重いとブラックホールになるが、そうでない場合は中性子星になる。

マグネターは、太陽質量の40倍程度の恒星が超新星爆発して作られると考えられている。ただし、通常この質量だと恒星型ブラックホールになるため、なぜ中性子星になるのかは長く謎だった。

研究により、マグネターは二つの大質量星が相互作用して作られた可能性が高いとされた。

CXOU J164710.2-455216

さいだん座の超星団Westerlund 1」にマグネター「CXOU J164710.2-455216」が存在するが、この中性子星の位置にはパートナーとなる星がない。

研究により、猛スピードで移動する暴走星「Westerlund 1-5」が発見され、このような暴走星は、マグネターを作った超新星爆発ではじき飛ばされた可能性が高いとされた。かつ、この天体は、成分的な特徴などから連星の片割れだった可能性が高いとされた。

形成のシナリオ

マグネターと暴走星の形成は、次のようなシナリオが成り立つとされている。

  1. 連星系のうち主星(重い方、後に暴走星となる方)の寿命が尽きかかる
  2. 主星外層のガスが伴星(後にマグネターとなる方)に移り始める
  3. 質量が増えた伴星の自転速度が増し、これにより磁場も強力になる
  4. それ以上の物質を受け取れなくなった伴星から物質が放出され、伴星は質量を失い軽くなり、物質の一部が再び主星へと戻る
  5. 伴星が先に超新星爆発、質量が減っていたためブラックホールではなくマグネター系の中性子星となる
  6. 連星系は互いの重力=遠心力のバランスが狂い、主星は弾き飛ばされ暴走星となる

二つの星の間での物質交換が暴走星「Westerlund 1-5」を独特の科学的性質としただけでなく、伴星がブラックホールにならずに中性子星で済む程度の質量が主星に移ったことも示している。

マグネターは、その強力な磁力でで変形していることが、東大と理研の研究によって明らかとなった。

「4U 0142+61」というマグネターをJAXAのX線天文衛星「すざく」で観測、回転に伴い生じるパルスが、低エネルギーのX線(軟X線)では8.69秒(10cBeat)の一定周期なのに対して、高エネルギーX線(硬X線)では約15時間のうちで0.7秒程度進み遅れすることを発見した。

研究チームは、この天体が球形から0.01%程度「レモン型」に変形し、天体の対称軸が首振り(自由歳差運動)をするためと結論付けた。またこの変形原因は天体の磁場の可能性が高く、この変形量を説明するには1012テスラ(1兆テスラ)が必要と見込まれている。

中性子星の内部磁場が観測から推定されたのは、この「4U 0142+61」が世界初とされる。

用語の所属
中性子星

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