画像クレジット：NASA
カナダ理論天体物理学研究所（CITA）とNASAの科学者たちは、中性子星の表面からほんの数マイル、それ自体が直径わずか10マイルの範囲に浮かぶ、ガスの旋回流の前例のない詳細を捉えました。
この中性子星の表面での大規模でまれな爆発– 100年で太陽が3時間でより多くのエネルギーを注ぎ出す–は領域を照らし、科学者がこれまでに明らかにされなかった領域の詳細を調査することを可能にしました。このリングが爆発からゆがんで、約1,000秒後にゆっくりと元の形に戻ったとき、ガスのリングが中性子星の周りを旋回して流れるように細かいところまで細かく見ることができました。
このすべてが地球から25,000光年発生しており、NASAのロッシX線タイミングエクスプローラーによる分光法と呼ばれるプロセスを通じて、映画のように秒単位でキャプチャされました。
トロント大学のCITAのデビッドバランタイン博士と、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターのトッドストロマイヤー博士が、この結果を次の号の天体物理学ジャーナルで発表しています。この観測は、中性子星（およびおそらくブラックホール）の「降着円盤」の流れに対する新しい洞察を提供します。通常、非常に強力な望遠鏡でさえ解像するにはあまりにも長すぎます。
「これは、降着円盤の内部領域、この場合は文字通り中性子星の表面から数マイル離れた場所を観察し、その構造をリアルタイムで変化させることができたのは初めてです」とBallantyne氏は述べています。 「降着円盤は、新しく形成される星から遠方のクエーサーの巨大なブラックホールまで、宇宙の多くの物体の周りを流れることが知られています。このようなディスクフローの詳細は、これまでしか推測できませんでした。」
中性子星は、太陽より少なくとも8倍も重い、爆発した星の密集した核の残骸です。中性子星には、トロントほどの大きさの球体にパックされた太陽の質量が含まれています。降着円盤は、中性子星とブラックホールの周りを渦巻く高温ガス（プラズマ）の流れを指し、領域の強い重力によって引き付けられます。このガスは多くの場合、近隣の星から供給されます。
中性子星に物質が衝突すると、ヘリウムを主成分とする10〜100メートルの物質層が形成されます。ヘリウムが炭素や他のより重い元素に融合すると、巨大なエネルギーが放出され、可視光線よりもはるかにエネルギーの強いX線光のバーストが発生します。 （核融合は太陽に動力を与えるのと同じプロセスです。）このようなバーストは、中性子星で1日に数回発生し、約10秒間続くことがあります。
バランタインとストロマイヤーがこの中性子星で観測したのは、4U 1820-30という名前の「スーパーバースト」でした。これらは通常のヘリウムを動力とする爆発よりもはるかにまれであり、1000倍以上のエネルギーを放出します。科学者たちは、これらのスーパーバーストはヘリウム核融合からの炭素の形での核灰の蓄積によって引き起こされると言います。現在の考え方では、カーボンアッシュが溶け始めるほどに蓄積するまでには数年かかることが示唆されています。
スーパーバーストは非常に明るく長く、中性子星の表面から降着円盤の最も内側の領域に向けられたスポットライトのように機能しました。バーストからのX線光は、降着円盤の鉄原子を照らしました。これは、蛍光と呼ばれるプロセスです。 Rossi Explorerは、鉄の蛍光の特徴的な特徴、つまりそのスペクトルを取得しました。これにより、鉄の温度、速度、および中性子星の周りの位置に関する情報が得られました。
「ロッシエクスプローラーは、数秒ごとに鉄原子の蛍光スペクトルの優れた測定値を得ることができます」とStrohmayerは言いました。 「このすべての情報を合計すると、この降着円盤が熱核爆風によってどのように変形しているかの画像が得られます。スペクトルではなく画像として実際にこのアクションを見るのに必要な解像度は、ハッブル宇宙望遠鏡が提供するものより10億倍も大きいため、これは私たちが期待できる最高の外観です。」
科学者たちは、破裂した中性子星は、近くの恒星のブラックホールと非常に離れたクエーサー銀河の周りの宇宙から見られます（詳細はあまり詳しくありません）降着円盤を研究する実験室として機能すると言いました。降着円盤を持つ恒星のブラックホールは、X線バーストを生成しません。
ロッシエクスプローラーは、超大質量ブラックホール、アクティブな銀河核、中性子星、ミリ秒パルサーなど、急速に変化し、エネルギーがあり、急速に回転する天体を観測するために、1995年12月に打ち上げられました。
元のソース：NASAニュースリリース
