by Sebastian Bularca
1 :しじみ ★ 2018/07/10(火) 13:10:41.46 ID:CAP_USER.net
ドイツのフランクフルト大学とFrankfurt Institute for Advanced Studies(FIAS)の研究チームは、中性子星の半径がとり得る値の範囲を12~13.5kmの間に絞り込むことができたと発表した。数値の見積もりには連星中性子星の合体に由来する重力波の観測データを利用した。研究論文は「Physical Review Letters」に掲載された。

中性子星の半径を測定長年議論されてきた中性子星の半径について、重力波の観測データを利用して12~13.5kmの間に絞り込んだ。画像は大きさの比較のためにフランクフルト周辺地図に重ねてある (出所:フランクフルト大学)
https://news.mynavi.jp/article/20180706-660265/images/001.jpg

中性子星は、太陽よりもやや質量の大きな恒星が寿命を迎えたときに形成される超高密度天体であると考えられている。

年老いた恒星が核融合反応に必要な元素を使い尽くすと、核融合エネルギーによる膨張と重力による凝縮のバランスが崩れ、超新星爆発などをともなう重力崩壊が起こる。恒星の中心部には、重力崩壊によって落ち込んだ物質が集中し、主に中性子から構成された超高密度のコアが形成される。

量子力学によれば、フェルミ粒子である中性子には、パウリの排他律から複数の粒子が同一の状態を取れないという性質がある。このため、粒子が取りうる状態の数が少なくなる超高密度状態においては、エネルギーがそれ以上低くなることができない「中性子縮退」が起こると考えられている。この中性子縮退のエネルギーが星の重力とバランスした状態の超高密度天体が中性子星であるとされる。

中性子星の大きさがどの程度であるのかという問題は、これまで40年以上にわたって議論されてきた。その数値は、高密度核物質の挙動に関する重要な情報を与えるものであるが、これまでの理論研究から見積もられた半径は8~16kmと幅があった。

一方、今回の研究では中性子星の半径が取りうる値を12~13.5kmと見積もり、幅1.5kmの範囲まで絞り込んでいる。この値の導出には、2017年8月17日に米国の重力波検出器LIGOおよび欧州のVirgoによって観測された重力波「GW170817」のデータが利用されている。GW170817は、観測史上5例目となる重力波であり、ブラックホールではなく連星中性子星の合体にともなって発生したと考えられる重力波としては史上初の事例である。

なお、中性子星の中心部では、中性子などのバリオン(クォーク3個で構成される粒子)が融解し、通常の物質が「クォーク物質」と呼ばれる状態に転移している可能性も指摘されている。クォーク物質が実際に存在している確証はないが、クォーク物質が実現していると仮定した場合には、まったく同一の質量をもつ中性子星であってもクォーク物質への転移がない場合よりも星のサイズは小さくなると考えられる。今回の研究では、クォーク物質への転移がある場合も考慮した上で、中性子星の半径を計算したという。

https://news.mynavi.jp/article/20180706-660265/



3 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 13:21:23.58 ID:CoDb9TRA.net
なるほど、分からん。


4 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 13:21:44.41 ID:uk66zqhM.net
それで質量は太陽くらいあるんでしょ。
1ccで10トンくらい?



13 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 14:15:19.57 ID:T/12U9Qk.net
>>4
桁が全然違う
その大きさなら10トンでなく10億トン


45 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 19:21:28.48 ID:6gKF6/lR.net
>>13
なにそれ想像できない
宇宙パネェなw



5 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 13:27:51.73 ID:fmHCojUH.net
直径10キロか

地球に落下したら怖いな



6 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 13:30:47.75 ID:EYoH7huS.net
>>5
質量的には、地球が中性子星に落下する。



8 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 13:37:50.58 ID:z0Ger7Hj.net
手のひらサイズだと思ってた


10 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 13:43:26.47 ID:vIuAJpPg.net
ちっちゃいからブラックホールほど重力波が検知されないとすれば理屈は合うな。



14 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 14:18:27.39 ID:dM33GbyN.net
だから何だよ


15 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 14:22:20.08 ID:O6aODM/J.net
中性子星って1秒に1000回転するくらいの早さで自転してるんだろ。すごすぎてわけわからんわ。


17 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 14:41:43.75 ID:y9y4dMG9.net
>>15
フェルミ縮退がどうのこうの。



16 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 14:22:21.69 ID:xXiW9/aO.net
日本語で書いているはずなのに
読んでもちっとも理解できない



18 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 14:45:38.86 ID:MT8Dcoqs.net
推測推論だから 見栄のため先に言ったもん勝ちなんやで
どうせ実証や観測なんてできねーんだから



25 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 15:51:49.33 ID:pnyAEC/h.net
うん、重力波の観測結果がどういう風に利用されてこの推定値が出たのかは、この文だけではさっぱりだねw


26 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 16:05:42.11 ID:XeRtyAwC.net
中性子の固まりだから、中性子の大きさをそのコンプトン波長1.32*10^15m として、13kmの球体にそれがおよそどれだけ含まれるか、結局半径の比を3乗して、
(13000/(1.32*10^-15))^3 = 9.6*10^56 個

中性子の質量 1.67*10^-27kg をそれに掛けると 1.6*10^30 kg  
太陽の質量は 1.9*10^30 kg      

この見方で概算よさそうだろう(?)と
しかし恒星の質量は、太陽の数十倍から数十分の1までいろいろなのに、ここの太陽のそれにあまりにも近いのは、、そりゃあまあ偶然だろうし 




28 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 17:07:18.98 ID:kwoimoGj.net
そういや中性子星がぶっ壊れた欠片とか聞いた事ねぇな
中性子星同士が合体した時に壊れないのかしらん?



31 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 17:59:18.61 ID:djAeB8uZ.net
>>28
中性子星の重力振り切って破片が飛び散るって
相当な衝突スピード無いと無理じゃね?
もう光速に近いようなのじゃないと



30 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 17:38:10.25 ID:cMAjkK05.net
こんな星の中心とかブラックホールの特異点とか
よくこの空間が保持してられるな
歪みに歪んで穴が開きそうだが
重力と空間ってのは不思議だなあ



32 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 18:00:57.97 ID:djAeB8uZ.net
>>30
局所的に空間(時空)が破綻したのをブラックホールと言うんだよ



33 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 18:10:24.88 ID:+jV1Oh8B.net
ブラックホールの出口はホワイトハウスにつながっているとかSFでよくあるけど、時空の歪みで窪みが深いけど底はあるんじゃないの?


37 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 18:37:18.89 ID:UsjH1Mk8.net
中性子星の表面近くでは重力が大きすぎて時間がほぼ止まるって子供の頃に聞いた。
天然のタイムカプセルになるらすぃ



41 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 19:02:31.55 ID:djAeB8uZ.net
>>37
ほぼ止まるほどの時間時間の引き伸ばしは無いだろ
相対論の時間引き伸ばしが顕著に表れてくるのは重力脱出速度が光速の90%を超えるぐらいから
(90%で2倍ぐらいの引き伸ばしだったかな)
中性子星は強大な重力ではあるが光速の3分の1の脱出速度なんで時間経過は宇宙空間(中性子星の外)の70%ぐらいだそう
まあそれでも中性子星に7年いたら宇宙空間では10年ぐらい経ってるって事だが



39 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 18:58:50.26 ID:LDrpeF2y.net
1cm^3が何億トンレベルになった星が
半径10kmもあるとか想像つかない
質量すごいだろうからぶつけたらすごいことになるだろうな
宇宙のピストルって感じだろうか



47 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 19:34:44.14 ID:k5hQESGp.net
中性子同士が合体しても上限が13km
なのか?それ以上成長しない?つーか
それ以上質量が多くなるとBH化する?



51 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 19:58:52.54 ID:W1SAkxcU.net
1秒間に1000回転しても吹っ飛ばないほどの重力しゅごいいい


54 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 20:38:57.80 ID:/1aUSCsk.net
中性子星の周りを超高速で円運動して重力と遠心力を拮抗させれば、かなり近い距離から観察出来るんじゃないか?
大気は重力強過ぎて超薄いだろうし、
地表は高重力だからつるっつるだろうな。




55 :ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/10(火) 20:41:53.09 ID:1qraanhR.net
恒星間戦争になったら
中性子星を盾にすれば、どんな攻撃も防げるよね。
核兵器なんて蚊ほども効果ないよね。





(´・ω・`) 中性子星をそんな都合よく動かせる超文明なら負けることはないで



元スレ: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1531195841/