非常に磁性の高い死んだ星

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科学者らは、天の川銀河の中心に高速回転する高磁力の中性子星、または「パルサー」が存在すると疑っている。この発見は、私たちの銀河の中心にある超大質量ブラックホールである射手座 A* (Sgr A*) の近くに、これらの極度に死んだ星がどれだけ存在するかについて、私たちの理解を変える可能性があります。

みんなと同じように 中性子星パルサーは、太陽程度の質量を持つ星が核融合用の燃料を使い果たし、重力崩壊に対して自らを支えることができなくなったときに誕生します。の地域ですが、 天の川 銀河中心と呼ばれるこの場所にはパルサーがたくさんあると予想されていますが、私たちの銀河の中心部が非常に極端で乱流で密集しているため、パルサーを見つけるのは困難です。ただし、電波は、可視光や他の形態の電磁放射ほどにはこの領域によって遮られません。

だからこそ、このパルサーの潜在的な発見は、 画期的なリスニング チームは、知的地球外生命体の活動を示す可能性のある「テクノシグネチャー」を表す可能性のある無線信号を宇宙で探索する研究者です。研究チームは2021年から2023年にかけて、ウェストバージニア州の天文台グリーンバンク望遠鏡（GBT）を使って電波探索を実施した。これにより、1秒間に約122回回転するパルサー候補が発見された。

この研究に携わった科学者らは、発見されたパルサーの少なさに驚いたと述べている。 「私たちの調査は、銀河中心に対してこれまで実施された中で最も機密性の高い調査の一つです」と地球外知的探査（SETI）研究所のチームリーダー、カレン・ペレス氏は述べた。 声明で述べた。 「銀河中心のパルサー個体群がより広い天の川銀河のパルサー個体群に似ていると仮定すると、私たちはミリ秒パルサーの約 10% と標準的な低速パルサーの 50% に敏感であるはずです。

「この感度にもかかわらず、我々はブレークスルー・リッスン・パルサー（BLPSR）と呼ばれる単一の候補のみを検出し、現在も活発な調査が行われています。」

宇宙の灯台でアインシュタインを試す

巨大な恒星の核が重力崩壊して中性子星が生成されると、質量が 1 ～ 2 倍の天体が生成されます。 太陽 12マイル（20キロメートル）の幅に詰め込まれています。これは既知の宇宙で最も密度の高い物質を作り出すだけでなく（小さじ一杯の中性子星の「物質」の重さは1,000万トンで、地球に持ち込まれた場合、大人のシロナガスクジラ8万5,000頭とほぼ同じ）、冬季オリンピックのアイススケート選手が回転を速めるために腕を引き寄せるように、中性子星を生み出す恒星の中心核の急速な収縮によって、1秒間に700回という驚異的な速度で回転する物体を作り出すことができる。

これが中性子星を十分に極端にしないとしても、パルサーの場合、これらの死んだ星は極から二本の平行な電波放射を発射します。パルサーが回転すると、これらのビームは灯台からの光線のように宇宙を横切っていきます。したがって、パルサーはしばしば「」と呼ばれます。宇宙灯台。」

パルサーの精度は、そのビームの周期性を宇宙時計として使用できることを意味し、これを使用して、巨大な質量を持つ天体の近くなどの極限状態での物理学を調査できます。これには、アインシュタインの 1915 年の最高傑作である重力理論、一般相対性理論が含まれます。これは、質量を持つ物体が時空の構造そのものを歪め、「時空」と呼ばれる 4 次元の実体として統一されることを示唆しています。重力は空間の歪みから発生し、時間への影響は十分に正確な時計で検出できます。パルサーのような時計。

コロンビア天体物理学研究所のチームメンバー、スラフコ・ボグダノフ氏は、「巨大な物体の重力など、パルサーに対する外部の影響は、この安定したパルスの到着に異常を引き起こす可能性があり、これは測定してモデル化することができる。さらに、パルスが非常に巨大な物体の近くを移動するとき、アインシュタインの一般理論で予測されているように、パルスは偏向され、時空の歪みによる時間遅延を経験する可能性がある」と述べた。相対性。」

Sgr A*は太陽400万個以上に相当する質量を持ち、その付近の時空に根本的な影響を与えるため、そのような物理学を研究するのに適した実験室を提供することは間違いありません。パルサーが Sgr A* のすぐ近くに存在する場合、それらはこれらの実験に適した実験装置として機能します。

その結果、 超大質量ブラックホール。一方、BLPSR が銀河中心の研究者によって検出された可能性のある唯一のパルサーであったという事実は、天の川銀河の中心にあるこれらの極端な死んだ星の予測される個体数について深刻な疑問を引き起こしています。

これらは、次世代超大型アレイ (ngVLA) や平方キロメートル アレイ (SKA) などの将来の天文学プロジェクトで答えられるかもしれない質問です。これらのプロジェクトは、銀河の中心にあるパルサーの人口密度を真に決定するのに必要な感度と解像度を備えている必要があります。

「追跡調査によってこのパルサー候補についてどのようなことが明らかになるのかを楽しみにしている」とペレス氏は語った。 「それが確認されれば、私たちの銀河と一般相対性理論の両方を全体としてより深く理解するのに役立つ可能性があります。」

チームの結果は2月9日に掲載された。 天体物理学ジャーナル。