球状星団47ツカナエのX線全視野ビュー。画像クレジット:NASA / CXC /北西アメリカ/ C。ハインケ他拡大するにはクリックしてください
新しいチャンドラ観測は、ミリ秒パルサーと呼ばれるそのような中性子星がなぜ非常に高速に回転しているのかについての最高の情報を提供します。不動産と同じように、鍵は場所、場所、場所です。この場合、星は47トゥカナエ球状星団の混み合った範囲にあり、星は10分の1光年しか離れていません。そこにはおよそ20ダースのミリ秒のパルサーがあります。この大きなサンプルは、ミリ秒のパルサーの起源の理論をテストすることを求める天文学者にとって大々的なものであり、47 Tuc Wなどの重要な遷移物体を見つける可能性を高めます。
47 Tuc Wは、他よりも高エネルギーのX線を生成するため、群集から際立っています。この異常は、X線の別の原因、つまり、コンパニオンスターから流れる物質とパルサーから光速に近い速度で飛び交う粒子との衝突による衝撃波を示しています。星の軌道周期に対応する光学およびX線光の規則的な変動は、この解釈をサポートします。
マサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバードスミスソニアン天体物理学センターの天文学者のチームは、47 Tuc Wからの光のX線シグネチャと変動は、J1808として知られているX線バイナリソースから観察されたものとほぼ同じであることを指摘しました。彼らは、既知のミリ秒パルサーと既知のX線バイナリの間のこれらの類似性が、これらのタイプのオブジェクト間の長い間求められていたリンクを提供することを示唆しています。
理論的には、ミリ秒のパルサーを生成するための最初のステップは、巨大な星が超新星になったときの中性子星の形成です。中性子星が球状星団にある場合は、星団の中心の周りで不安定なダンスを実行し、後に別の星と交換する可能性がある伴星を拾います。
混雑したダンスフロアと同様に、球状星団の混雑により、中性子星がそのコンパニオンに近づいたり、パートナーを交換してさらに緊密なペアを形成したりすることがあります。ペアリングが十分に近くなると、中性子星はパートナーから物質を引き離し始めます。中性子星に物質が落ちると、X線が放出されます。 X線バイナリーシステムが形成され、中性子星はミリ秒パルサーになるための重要な第二歩を踏み出した。
中性子星に落下する物質は、子供が回転するたびに押すことによって回転式に回転できるのと同じように、ゆっくりと回転します。中性子星は、1億から1億年のプッシュの後、数ミリ秒に1回回転しています。最後に、中性子星の急速な回転、または伴星の進化により、物質の落下が止まり、X線の放射が減少し、中性子星が電波を発するミリ秒パルサーとして現れます。
パルサーを回転させたコンパニオンではなく、47 Tuc Wのコンパニオンスター(質量は太陽の約8分の1を超える通常のスター)が新しいパートナーである可能性があります。以前の仲間を追い出した交換でかなり最近取得した新しいパートナーは、すでにスピンアップしているパルサーにダンプしようとして、観測された衝撃波を作成しています。対照的に、X線バイナリJ1808は球状星団ではなく、太陽の5%未満の質量で茶色の矮小サイズに減少した元のコンパニオンで間に合う可能性が非常に高いです。
ほとんどの天文学者は、ミリ秒パルサーを作成するためのバイナリスピンアップシナリオを受け入れます。これは、中性子星がX線バイナリシステムで加速していることを観測しており、ほとんどすべてのラジオミリ秒パルサーがバイナリシステムであることが観測されているためです。これまで、2番目のステップと最後のステップの間の移行オブジェクトについてはほとんど知られていないため、明確な証明はありませんでした。
47 Tuc Wが暑いのはそのためです。これは、ミリ秒パルサーをX線バイナリの多くのプロパティとリンクし、ミリ秒パルサーのようにさまざまな方法で動作するX線バイナリであるJ1808にリンクすることで、理論を裏付ける強力な証拠チェーンを提供します。
元のソース:チャンドラX線天文台</ a