中性子星とスーパーバーストの観測
星が死んだ後に残る超コンパクトな中性子星と呼ばれる天体。この天体の表面で起きた核融合によるスーパーバーストを詳細に観測することに成功した。
そんな研究結果を紹介していきたいと思います。 星の表面で起こる核融合。
星が輝く、太陽とかが輝いているのはまさにこの核融合によるもの。 それが星の表面で起きるっていうのはどういうことなのか、そのあたりも含めてお話ししていきたいと思います。
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佐々木亮の宇宙話。
改めまして始まりました佐々木亮の宇宙話。 このチャンネルでは1日10分宇宙時間をテーマに、天文学で白紙語を取得した専門家の亮が、毎日最新の宇宙トピックをお届けしております。
ということで今日でエピソードが1723話目迎えてますね。 基本的には1話完結でお話ししているので気になるトピック気になるタイトルからぜひ聞いてみてください。
前回は雲からどうやって雨が降るのか、水と氷が含まれている雲の中の組み合わせの状況によって結構変わってくるよみたいな話を人工衛星のデータを使った研究でね
紹介させていただいたのでそちらもぜひぜひチェックしてみていただけたら嬉しいなと思っております。 よろしくお願いいたします。
はいということでじゃあ早速今日は本題行きましょうか。 今日なんか喋りすぎちゃう気がするしなるべくコンパクトに行きたいと思います。
今回お話しするのは超コンパクトな天体中性子星この表面が起きた核融合による スーパーバーストと呼ばれる現象こちらについて紹介していきたいとおもいます。
今回観測で明らかになったのは中性子星と呼ばれる 星あの太陽みたいな星が成長していってその一生を終えたタイミングで残る
天体のことですねこれは非常に重力の強い天体の一つで中性子星っていうのが あの
出来上がる条件としてはブラックホールになりそびれたみたいな表現が実は結構近かったりも するんですよ
それに匹敵するぐらいの重力の重さを持っているっていうね 太陽みたいな星が自ら輝いている光勢が進化していくときにその星自体がものすごく
重いと一生の最後に超新星爆発という爆発を引き起こします その爆発が引き起こされた後そこに何が残るのか
重い天体のその真ん中の部分に残っていた 物質たちの影響によってブラックホールが作られたり
ブラックホールを作るほどの重力を持たない状態だと中性子星と呼ばれる非常に コンパクトな天体が残ったりするんですよね
中性子星これ半径が10キロとかっていうような大きさで で
東京とかで言うと山手線の中に太陽の重さがそのままぎゅーってまとまって入るみたいな それぐらいギッチギチの天体ですね
で宇宙空間にはこういった中性子星と呼ばれるものがまあいくつもあって でそのいくつもある中でも中性子星っていうのがその近くに
高性を持っている x 線連星として存在しているものっていうのがいくつかあるんですね 連星系として
であのさっき紹介したみたいに中性子星っていうのはあの ブラックホールになりそびれた手前の天体という感じなので重力は非常に強い
です だから近くに星があって星と一緒他の星と一緒にぐるぐるぐるぐる回っているとその星から
ガスを吸い込んで蓄積していくっていうようなそういった環境っていうのを作り 作ったりもするんですね
こういったのを連星系と呼んでいてでその中でこう x 線バーストと呼ばれる現象がたまに引き起こります
これは中性子星に対して周りの天体から星からどんどんガスが吸い込まれていって 蓄積していってたまっていく
でそのたまっていったところで 物が溜まりすぎてそこで爆発が起きるみたいのがこの x 線バーストと
呼ばれるものですね でその x 線バーストっていうのはその星の表面で引き起こされる
核融合が原因なんですよ すごいですよね星が輝くのにそもそも核融合っていうものを起こして
太陽があんだけ暑くて僕らにこの温かみを届けてくれているのもその核融合による エネルギーなんですけど
中性子星ではその周りの星を吸い込みすぎて 星の表面で核融合が引き起こされるぐらいのそれだけのエネルギーを蓄えて
しまうと でまぁそんな中で x 線バーストっていう一瞬でブワーンと明るくなるような核融合による
爆発みたいなのがまああのしばしば観測されるんですけどその中でも珍しい 特大の爆発のことをスーパーバーストっていうふうに呼んだりします
スーパーバースト これ通常のバーストっていうのに対してなんかより深いところで
スーパーバーストっていうのに転化する つまり爆発する場所が違ってとにかくエネルギー種な爆発になってくるというようなのがこの
スーパーバーストですね でこのスーパーバーストっていうのを詳細に観測するっていうのがやっぱこれまでなかなか
実現してこなかったというところに対して今回は僕が運用にも携わっていた 国際宇宙ステーションに搭載されている
マキシと呼ばれる観測装置 これが発見した新天体
x 線バーストを引き起こす新天体ですねこの天体を発見してそれを 理科学研究所の打ち上げた
小さい人工衛星忍者サットっていうので追観測 追って観測するっていうことをやってその爆発の詳細を捉えることに成功した
っていうのが今回の研究なわけですね でこの取り組みこの2つの連携っていうのはマジでこう僕が研究やっていた頃にがっつり
関わった関わったのマキシの方に関わっていて 忍者サットは僕がいた研究室から打ち上がったものでこう開発の段階から横で見
させてもらってて本当にワクワクするものだったんですよね でその縁で宇宙話ではこの忍者サットを打ち上げるタイミングに
NASAからの中継であの 中継を一緒にお届けして今の打ち上げのタイミングのワクワク感とかをお届けしたりも
実はしているぐらい一緒に歩んできたわけなんですよ 外からね僕はでそんな中でマキシが見つけた天体を爆発見つけたからこれみんな
見た方がいいぞって言ってたやつを忍者サットがなんとマキシ発見から 2.5時間後にはもう観測をスタートしていたと
非常に早い連携ですよね でこの非常に早い連携のおかげで何ができるようになったかっていうと爆発が引き起こさ
れた爆発が引き起こされた後にですね どうやってその爆発の明るさとかが減衰していくのかっていうのを
ものすごく細かい精度で見ることができた そうすると前半は急激に暗くなって後半は緩やかに暗くなっていくっていうその
なんか差みたいなのを明確に捉えることができたんですよ でねなんか普通の人工衛星とかってやっぱこれ面白いのあるよって言われても
他の観測をしていたり その国家プロジェクトレベルの人工衛星っていうのはなんかこう
みんなで運用して100人とかで世界中の人の観測を代行して行うみたいなのをするから なんかそいつらを除外してまで
なんか 進めるあの観測を除外してまで差し込みで進めるっていうのがなかなか難しかったりするんです
けど 今回忍者サットっていうのは1研究室で自分たちが観測したいものを観測するために打ち上げたもの
なので こんだけ面白いものが目の前で起こったってなったらこれだけスピーディーに見れるっていうのはやっぱり
小型衛星を一つの研究室で運用しているという特性なんですよね でさっき言ったみたいにこの
バーストが引き起こされてから忍者サットが観測して急激に暗くなってその後緩やかに 暗くなっていくっていう2段階の構造っていうのをどう理解するべきなのか
っていうところで今回の研究チームは観測だけじゃなくて理論的なアプローチもここに盛り込んで いったと
でそうすると今回その高度曲線のその暗くなり方 忍者サットが早くレスポンスを出したことによって
変化がすぐわかったでその変化を説明するには このスーパーバーストでしかもあの燃焼核融合の燃焼となる物質が炭素である
理論モデルと観測結果の結びつき
スーパーバーストのモデルと矛盾しないということが理論モデルでも感覚確認された というようなところですね
でこれポッドキャストでもよく喋ってるんだけど天文学の中には 実験とか観測で宇宙を解き明かす人たちと数式理論的な面で研究をする人たちと
っていうのがまあ基本的なこう別軸でいろいろバーって動いてたりするという話を すると思うんですけど今回の研究は観測して
でその観測結果不思議だから理解するために理論研究の人も呼んできて でその理論研究者に解釈してもらってそこで一緒にスタートしていくで論文として上げて
いくっていう 結構別で走りがちなところを一個にガチャンってしたことでこの論文一本でその両面
観測事実と理論モデルっていうのは両面カバーできた非常に面白いそしてコンパクトでわかりやすい 完成された研究結果だなぁと思って今回は面白いと思って紹介させていただいた
というような感じですねはい まあなんかいろいろお話ししましたけど星の表面で起こる別の核融合による爆発っていう
現象があるっていうことだけ頭の片隅に入れておいてくれたら嬉しいです ということでじゃあ今日は以上にしていきましょう
今回の話も面白いなぁと思ったらお手元の podcast アプリでフォローボタンの近くにある星マーク
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それではまた明日お会いしましょうさよなら
