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オーストラリアの望遠鏡コンパクトアレイを使用している天文学者は、ほぼ光速で物質のジェットを吐き出している高速回転中性子星を発見しました。このようなジェットは、以前はブラックホールから出てきただけでした。この発見は、ブラックホールの周りの環境だけが非常にエネルギッシュになる可能性があるという理論に挑戦しています。天文学者たちは、X線の明るい光源である約2万光年離れた場所にある天体X-1を研究しました。彼らはそれが中性子星であることを知っていますが、これらの異常な特徴も持っています。
オーストラリアのニューサウスウェールズ州にある電波合成望遠鏡であるCSIROのオーストラリアテレスコープコンパクトアレイを使用している科学者たちは、中性子星が光速に非常に近い速度で物質のジェットを吐き出すのを見ました。このような高速のジェットがブラックホール以外から見られたのはこれが初めてです。
今回の発見は、今週のNature誌で報告されており、ブラックホールだけが粒子のジェットを極端な速度に加速するのに必要な条件を作り出すことができるという考えに異議を唱えます。
アムステルダム大学のチームリーダーであるロブフェンダー博士は、「ジェット機を作ることは基本的な宇宙プロセスですが、何十年にもわたる作業の後でもまだよく理解されていないプロセスです」と述べています。
「これまでに見てきたことは、巨大なブラックホールなどのより大きな物体が、宇宙の半分の地点で見ることができるジェットを生成できることを理解するのに役立つはずです。」
オランダ、イギリス、オーストラリアの科学者たちは、宇宙のX線の明るく変動する線源であるCircinus X-1を3年間研究しました。
Circinus X-1は、地球から約2万光年の距離にある私たちの銀河の内側、南十字星の近くにあるCircinusの星座にあります。
これは2つの星で構成されています。「通常の」星、おそらく太陽の質量の約3〜5倍と、小さなコンパクトな伴星です。
シドニー大学のチームメンバーであるヘレンジョンストン博士は、「このコンパニオンが放出するX線バーストの中性子星であることはわかっています」と語っています。
「これらのX線バーストは、表面を持つ星の兆候です。ブラックホールには表面がありません。ですから、伴侶は中性子星でなければなりません。」
中性子星は、巨大な星がその核燃料がなくなった後に爆発したときに形成される、圧縮された非常に密度の高い物質の球です。宇宙の極端なオブジェクトの階層では、ブラックホールからわずか1ステップです。
Circinus X-1の2つの星が相互作用し、中性子星の重力が物質を大きな星から中性子星の表面に引き寄せます。
この「降着」プロセスにより、X線が発生します。 X線放射の強度は時間とともに変化し、Circinus X-1の2つの星が17日間の非常に細長い軌道を周回していることを示しています。
「2つの星が最も接近した時点で、ほとんど感動しています」とジョンストン博士は言います。
1970年代以来、天文学者はサーキナスX-1がX線だけでなく電波も生成することを知っています。 X線源の周りには、電波放射の大きな「星雲」があります。星雲の中には、新たに発見された放射性物質の噴流があります。
ジェットはブラックホール自体からではなく、「降着円盤」（ブラックホールがそれに向かって引きずる解体された星とガスの帯）から出現すると考えられています。
Circinus X-1では、降着円盤が17日周期で変化する可能性が高く、星が軌道の最も近い点にあるときに最も強くなります。
Circinus X-1からのジェットは、光速の99.8％で移動しています。これは私たちの銀河のどの物体からも見られる最速の流出であり、他の完全な銀河から発射される最速のジェットの流出と一致します。それらの銀河では、ジェットは銀河の中心にある太陽の質量の数百万または数十億倍の超巨大ブラックホールから来ています。
どのようなプロセスでもジェットが光速近くまで加速される場合でも、ブラックホールの特別な特性には依存しません。
「鍵となるプロセスは、降着流のように、ブラックホールと中性子星の両方に共通するものでなければなりません」と、英国ロンドン大学ユニバーシティカレッジのキンワウー博士は言います。
元のソース：CSIROニュースリリース
