天文学者は「完全な爆発」に驚く

ワシントン（ロイター） – 天文学者は、結合された実体が崩壊してブラックホールを形成する直前に、中性子星と呼ばれる2つの非常に密度の高い星の残骸の合体によって引き起こされる巨大で完全に球状の爆発である「完全な爆発」を観察しました。

先月、研究者たちは、中性子星が合体するときに発生するキロノバと呼ばれるタイプの爆発の輪郭を初めて説明しました。 彼らが詳述した発光物質の急速に拡大する火の玉は、彼らの期待に反していました。

合計質量が太陽の約 2.7 倍である 2 つの中性子星は、高速で衝突して爆発する前に、何十億年もの間互いの軌道を周回していました。 これは、地球から約 1 億 4000 万光年から 1 億 5000 万光年離れた、うみへび座の方向にある NGC 4993 と呼ばれる銀河で展開されました。 光年とは、光が1年間に移動する距離で、9.5兆キロメートルです。

キロノバ爆発の存在は 1974 年に提案され、2013 年に確認されましたが、2017 年にこの爆発が検出されて集中的に研究されるまで、それらがどのように見えるかは不明でした。

「いくつかの点で完璧な爆発です。 コペンハーゲンにあるコズミック ドーン センターの天体物理学者アルバート スネッペンは、科学誌ネイチャーに掲載された研究の筆頭著者であると述べています。

「審美的には、キロノバが発する色は文字通り太陽のように見えますが、もちろん、表面積が数億倍も大きいことを除けば. 物理的には、この球状の爆発には、この合併の中心にある並外れた物理学が含まれています」とスネッペンは付け加えました。

研究者たちは、爆発がおそらく平らな円盤のように見えると予想していました.巨大な光る宇宙のパンケーキであり、おそらくそこから物質の噴流が流れ出ています.

「正直に言うと、私たちはこれで本当に振り出しに戻ります」とコズミック ドーン センターの天体物理学者で研究の共著者であるダラック ワトソンは述べています。

「物理的条件の極端な性質を考えると、原子核よりも大きな密度、数十億度の温度、原子の形状を歪めるのに十分強い磁場など、核爆発よりもはるかに極端な条件が存在する可能性があります。ここでの基本的な物理学はまだ理解されていません」とワトソンは付け加えました。

キロノバは、欧州南天天文台のチリにある超大型望遠鏡を使用して研究されました。

2 つの中性子星は、連星系と呼ばれる 2 つの星系で大質量の通常の星として誕生しました。 それぞれが燃料を使い果たした後、爆発して崩壊し、直径約20キロメートルの小さくて密度の高い核を残しましたが、太陽よりも多くの質量を詰め込みました.

非常にゆっくりと、それらはお互いに近づき、高速のクリップで周回しました。 それぞれが引き伸ばされ、合併前の最後の数秒で引き離されました。これは、互いの重力場の力のためです. それらの内部部品は光速の約 25% で衝突し、宇宙で最も強力な磁場を作り出しました。 爆発は、数日間、約 10 億個の太陽の光度を解き放ちました。

2つは一時的に単一の大質量中性子星を形成し、その後崩壊してブラックホールを形成しました。ブラックホールは、重力が非常に激しいため、光でさえ逃げることができません。

一方、中性子星の外側の部分は長いストリーマーに引き伸ばされ、一部の物質が宇宙に飛び出しました。 プロセス中、密度と温度が非常に高かったため、金、プラチナ、ヒ素、ウラン、ヨウ素などの重元素が鍛造されました。

研究者たちは、爆発の球形を説明するいくつかの仮説を提示しました。これには、短命の単一中性子星の巨大な磁場から放出されたエネルギーや、ニュートリノと呼ばれる謎の粒子の役割が含まれます。

「これは根本的に驚くべきことであり、理論家や数値シミュレーションにとって刺激的な挑戦です」と Sneppen 氏は述べています。 「ゲームは始まっています。」