ESAのXMM-Newton天文台が撮影したこの画像は、超新星残骸RCW103の心臓部を示しています。新しい中性子星は通常非常に高速で回転しますが、その強力な磁場によって減速します。しかし、天文学者が観察しているように、磁場は2000年以内にそれを行うことができませんでした。
ESAのXMM-Newton衛星からのデータのおかげで、25年以上前に発見されたオブジェクトを詳しく調べている科学者のチームは、それが私たちの銀河で他に知られているものとは異なることに気づきました。
オブジェクトは、約2000年前に爆発した星のガス状の残骸である超新星残骸RCW103の中心にあります。額面通りに考えると、RCW103とその中心的な情報源は、超新星爆発の後に残されたもの、つまり放出された物質の泡と中性子星の教科書の例のように見えます。
しかし、24.5時間の深い連続観察は、はるかに複雑で興味をそそる何かを明らかにしました。イタリア、ミラノのイスティトゥートナツィオナーレディアストロフィジカ（INAF）のイスティトゥートディアストロフィジカスパジアーレエフィジカコスミカ（IASF）のチームは、中央の発生源からの放出が6.7時間ごとに繰り返されるサイクルで変化することを発見しました。これは驚くほど長い期間であり、若い中性子星の予想よりも数万倍長い。また、オブジェクトのスペクトル特性と時間特性は、2001年に発生したこのソースのXMM-Newtonによる以前の観測とは異なります。
「私たちが見る行動は、2000歳未満の若い年齢を考えると、特に不可解です」と、筆頭著者のIASF-INAFのAndrea De Lucaは言いました。 「それは数百万年前の情報源を連想させます。何年もの間、オブジェクトが異なると感じていましたが、今までどのように違うのかは知りませんでした。」
このオブジェクトは1E161348-5055と呼ばれ、科学者が1Eと呼びます（Eは情報源を発見したアインシュタイン天文台を表します）。それは、RCW 103の中心にほぼ完全に埋め込まれています。これは、約10 000光年離れたNorma星座にあります。 RCW 103の中心にある1Eのほぼ完全な配置は、天文学者が2つが同じ壊滅的な出来事で生まれたことにかなり自信を残します。
太陽の8倍以上重い星が燃料を使い果たして燃焼すると、超新星と呼ばれるイベントで爆発します。恒星の核が内破し、中性子星と呼ばれる密集したナゲットを形成します。十分な質量がある場合はブラックホールになります。中性子星には、直径約20キロの球に詰め込まれた太陽の質量が含まれています。
科学者は、1Eの周期性を何年も検索して、回転の速さやコンパニオンの有無など、その特性について詳しく調べてきました。
ミラノグループの共同執筆者でリーダーであるINAFのパトリツィアカラヴェオ氏は、「このような長期間の明確な検出と、X線放射の経年変化が非常に奇妙な原因になる」と述べた。 「2000年前のコンパクトオブジェクトのそのような特性により、2つの考えられるシナリオが残されます。本質的には、降着式または磁場式のソースです。」
1Eは孤立したマグネター、高度に磁化された中性子星のエキゾチックサブクラスである可能性があります。ここでは、磁力線が回転する星のブレーキとして機能し、エネルギーを解放します。約12のマグネターが知られています。しかし、マグネターは通常、毎分数回回転します。 1Eが6.67時間に1回だけ回転している場合、周期の検出が示すように、ちょうど2000年で中性子星を減速させるために必要な磁場は大きすぎて妥当ではありません。
標準的なマグネター磁場でうまくいくかもしれませんが、爆発した星の残りの物質によって形成されたデブリディスクが中性子星のスピンを遅くするのにも役立つ場合。このシナリオはこれまでに観察されたことはなく、新しいタイプの中性子星の進化を示しています。
あるいは、6.67時間という長い期間は、バイナリシステムの軌道期間である可能性があります。このような画像では、低質量の通常の星が2000年前の超新星爆発によって生成されたコンパクトオブジェクトに拘束されたままでいることが必要です。観測では、太陽の半分の質量、またはそれよりも小さい質量の伴侶が可能です。
しかし、1Eは、初期の低質量X線バイナリシステムの前例のない例であり、軽いコンパニオンを備えた標準のX線バイナリシステムより100万倍若いです。若い年齢は1Eの唯一の特性ではありません。線源の循環パターンは、異常な中性子星の供給プロセスを必要とする数十の低質量X線バイナリシステムで観測されたものよりもはるかに顕著です。
二重降着プロセスがその振る舞いを説明する可能性があります：コンパクトオブジェクトは小人星の風の一部（風の降着）を捕らえますが、降着円盤（ディスク）に落ち着く伴星の外側の層からガスを引き出すこともできます。降着）。このような異常なメカニズムは、初期の予想される軌道偏心の影響が支配的な、低質量X線バイナリの寿命の初期段階で機能している可能性があります。
「RCW 103は謎だ」とCESRのディレクター、トゥールーズの共同執筆者であるGiovanni Bignamiは語った。 「私たちは、長いX線サイクルを引き起こしているものに対する決定的な答えはありません。これを理解したら、超新星、中性子星、およびそれらの進化についてさらに学習します。」
星が北の空で爆発したならば、クレオパトラはそれを見て、それを彼女の不幸な終わりの前兆であると考えたかもしれないとカラベオは言った。その代わり、爆発は南の空の奥深くで起こり、誰もそれを記録しませんでした。それにもかかわらず、その源は星の進化について学びたいと望んでいるX線天文学者にとって良い兆候です。
元のソース：ESAニュースリリース
