중성자 별의 자력 측정

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이미지 크레디트 : ESA

유럽 ​​우주국과 함께 우주 기반 XMM-Newton X-Ray 천문대 천문학자를 사용하여 중성자 별 자기장을 최초로 직접 측정했습니다. 중성자 별은 단지 20-30km의 반지름으로 채워진 큰 별의 질량을 가진 매우 조밀 한 물체이며, 그들은 브레이크처럼 작용하여 회전 속도를 늦추는 매우 강한 자기장을 가질 것으로 예측되었습니다. 그러나 XMM으로 72 시간 이상 동안 1E1207.4-5209라는 중성자 별을 관찰 한 후 천문학 자들은 그들이 예측했던 것보다 30 배 더 약하다는 것을 발견했습니다. 이 물체가 느려지는 원인은 다시 한 번 미스터리입니다.

유럽 ​​천문학 자 팀인 EMM의 X 선 관측소 XMM-Newton의 탁월한 감도를 사용하여 중성자 별 자기장을 직접 측정했습니다.

결과는 중성자 별의 극단적 인 물리학에 대한 깊은 통찰력을 제공하고이 별의 수명이 다했을 때 아직 해결되지 않은 새로운 미스터리를 드러냅니다.

중성자 별은 태양 밀도가 20 ~ 30km에 이르는 작은 구체에 채워져있는 매우 조밀 한 천체입니다. 그것은 초신성으로 알려진 별 폭발의 산물이며, 대부분의 별이 우주로 폭파되지만 붕괴 된 심장은 놀라운 밀도로 회전하는 초 고밀도의 중성자 공 형태로 남아 있습니다.

친숙한 종류의 물체 임에도 불구하고, 개별 중성자 별 자체는 신비로 남아 있습니다. 중성자 별은 태어날 때 매우 뜨겁지 만 매우 빨리 식습니다. 따라서 X-ray와 같이 에너지가 많은 방사선을 방출하는 것은 거의 없습니다. 이것이 전통적으로 무선 방출을 통해 연구되는 이유인데, 이는 X- 레이보다 에너지가 적고 일반적으로 펄스를 켜고 끄는 것처럼 보입니다. 따라서 엑스레이를 방출하기에 충분히 뜨거운 중성자 별 몇 개는 ESA의 XMM- 뉴턴과 같은 엑스레이 망원경으로 볼 수 있습니다.

그러한 중성자 별 중 하나는 1E1207.4-5209입니다. 은하 원 (72 시간)에 대한 가장 긴 XMM-Newton 관측을 사용하여 CESR (Center d' Etude Spatiale des Rayonnements)의 Giovanni Bignami 교수와 그의 팀은 자기장의 강도를 직접 측정했습니다. 이것은 이것이 달성 될 수있는 최초의 고립 된 중성자 별입니다.

중성자 성 자기장의 모든 이전 값은 간접적으로 만 추정 할 수있었습니다. 이것은 중성자 별을 형성하는 것과 같은 거대한 별의 중력 붕괴를 설명하는 모델을 기반으로 한 이론적 가정에 의해 수행됩니다. 간접적 인 두 번째 방법은 전파 천문학 데이터를 사용하여 중성자 별의 회전 속도가 어떻게 느려지는지 연구하여 자기장을 추정하는 것입니다.

1E1207.4-5209의 경우, XMM-Newton을 사용한 이러한 직접 측정은 중성자 별 자기장이 간접 방법을 기반으로 한 예측보다 30 배 약하다는 것을 보여줍니다.

이것을 어떻게 설명 할 수 있습니까? 천문학 자들은 개별 중성자 별이 감속하는 속도를 측정 할 수 있습니다. 그들은 항상 자기장과 주변 환경 사이의 '마찰'이 원인이라고 가정했습니다. 이 경우 유일한 결론은 다른 무엇인가가 중성자 별을 당기고 있다는 것입니다. 중성자 별을 둘러싸고있는 초신성 잔해의 작은 원 반일 수 있으며 추가 항력 계수를 생성 할 수 있다고 추측 할 수 있습니다.

그 결과 1E1207.4-5209가 중성자 별에서 고유한지 아니면 최초인지에 대한 의문이 제기됩니다. 천문학 자들은 XMM- 뉴턴으로 다른 중성자 별을 목표로 삼고 자합니다.

편집자 주
1E1207.4-5209와 같은 중성자 별에 의해 방출 된 X- 선은 우주로 탈출하기 전에 중성자 별 자기장을 통과해야합니다. 도중에, 별의 자기장에있는 입자는 나가는 엑스레이의 일부를 훔쳐서‘사이클로트론 공명 흡수선 (cyclotron resonance resonance line) ''으로 알려진 스펙트럼 텔레 테일 마크를 부여 할 수 있습니다. 이 지문은 Bignami 교수와 그의 팀이 중성자 별 자기장의 강도를 측정 할 수있게 해주는 지문입니다.

원본 출처 : ESA 뉴스 릴리스

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