中性子星は、大質量星の星の進化の最終段階を表す宇宙の天体です。これらの星の死体は、その内部の仕組みが天体物理学の世界を二分するものであるため、研究において大きな関心を集めています。中性子星の内部ではどのようなプロセスが起こっているのでしょうか?天体の中で物質はどのように振る舞っているのでしょうか?研究者らによると、2つのシナリオが考えられるようだ。1つは内部の中性子がそのまま残って渦を巻いているか、あるいは重力と相まって狭い空間での質量の集中により中性子星内に蓄積する極度の圧力が粒子や集合体を吹き飛ばすかのどちらかである。彼らは内部から解放されたクォークです。現在の研究により決定が下されています。
中性子星の内部の仕組み: 核は無傷か、それとも浮遊しているか?
中性子星の中で物質はどのように振る舞うのでしょうか?最近『Nature Physics』誌に掲載された、ヘルシンキ大学の天体物理学者らによる研究は、まさにこのテーマにさらなる光を当てています。したがって、利用可能な観測データと考えられるすべてのモデルは、非常に重い中性子星には、自由に浮遊するクォークでできた「スープのような」核があることが示唆されています。したがって、特に中性子星の核はクォーク・グルーオン・プラズマで構成されています。
「中性子星の内部に浮遊するクォークの存在を検出することは、この可能性が約40年前に初めて検討されて以来、中性子星物理学の最も重要な目標の1つとなっています」と、この研究の筆頭著者の1人である天体物理学者のアレクシ・ヴオリネンは説明する。
研究はこれらの結果に基づいています
中性子星の研究に関しては、近年の 2 つの発見が特に興味深いものです。2017 年、科学者たちは中性子星の衝突による重力波を発見し、分析しました。このため、中性子星の大きさと伸縮性は大幅に制限されるようになりました。さらに、2010 年には、太陽のほぼ 2 倍の質量を含む、著しく重い星の死骸が発見されました。
研究の一環として、フィンランドの研究者らは今回、中性子星の物質について考えられる57万の状態方程式のうちどれがこれらの基本条件を満たすかを調べただけでなく、それぞれの中性子星の核の内部の仕組みについての仮定も立てた。
したがって、調査対象の物体は浮遊クォーク物質なしで存在する可能性がありますが、非常に重い天体については極端な仮定を行う必要があり、たとえば天体の音速が異常に高い値に達する可能性があります。研究チームによると、このような場合、浮遊クォークでできた核の方がはるかにもっともらしい亜種であるとSpektrumは報告している。
謎の天体
宇宙のもう一つの謎は、中性子星の内部の仕組みに関する研究チームの仮説によって解決されるようです。ちなみに、このような2つの巨人が宇宙で互いに近づくと、それらは合体し、そのような衝突では信じられないほどの温度が放出されます。昨年の発見は、ブラックホールと中性子星の衝突を示唆しているため、同様に壮観に思えます。