中性子星の大きさは？

中性子星は超新星になった後の大質量星の残骸であり、星の外層が外側に爆発して文字通り宇宙スケールで花火を作る一方で、星のコアは崩壊し、信じられないほど圧縮される。 コアは十分な質量を持っている場合、それはブラックホールになるだろうが、それはその限界の恥ずかしがり屋だ場合、それは主に中性子で構成され

中性子星の統計は冷静です。 それらは太陽の2倍以上の質量を持っていますが、原子核の密度は1立方センチメートルあたり100兆グラムを超えています。 それは把握するのは難しいですが、このように考える：あなたは中性子星のものに米国のすべての単一の車を圧縮した場合、あなたは側に1センチメートル 角砂糖の大きさ、または六面ダイス。 このような状態に圧縮された人類のすべては、その幅の2倍未満になります。

中性子星は地球の数千億倍の表面重力を持ち、磁場はさらに強い。 私たちから離れた銀河の半分の中性子星は、50,000光年離れた地球上の私たちに物理的に影響を与えた地震イベントを持っていました。

中性子星についてのすべてが恐ろしいです。 しかし、すべてのことのために、我々はまだ彼らがどのように大きいか正確にはわかりません。

大まかなアイデアはありますが、正確な数を決定するのは難しいです。 それらは直接見るには小さすぎるので、他の観測からそれらのサイズを推測しなければならず、それらは不確実性に悩まされています。 それらのサイズはまた、それらの質量に依存する。 しかし、x線や中性子星からの他の放出の観測を使用して、天文学者は、彼らが20-30キロの直径を持っていることを発見しました。 それは、このような巨大な質量のために、小さなです！ しかし、それはまた、刺激的に広い範囲です。 私達はよりよくしてもいいか。

はい！ 科学者のグループは、別の方法で問題に近づいている、とこれらの激しいがおしっこ獣のサイズを絞り込むことができました: 彼らは、質量が太陽の1.4倍（そのようなものの平均程度）の中性子星の場合、直径は22.0キロメートル（不確実性は+0.9/-0.6km）になることを発見しました。 彼らは彼らの計算が前に行われた他のどのよりも正確な二つの要因であることがわかります。

それは…小さい。 本当に小さいように。 私は22キロの短い自転車に乗っていると考えていますが、中性子星でそれを行うことは難しいでしょう。

ではどうやってこの番号を手に入れたのですか？ 彼らが採用した物理学は実際には非常に複雑ですが、実際には中性子星の状態方程式（圧力、体積、温度などの物体の特性を関連付ける物理方程式）を解き、質量が太陽の1.4倍に固定されたモデル中性子星の条件がどのようなものかを得ることでした。

その後、彼らはこれらの結果を使用し、2017年の出来事の観測と比較しました：キロノバと呼ばれる巨大な爆発をもたらした2つの中性子星の合併。 GW170817と呼ばれるこのイベントは、衝突する中性子星が強力な重力波を放出し、文字通り宇宙の生地を揺さぶるため、天文学にとって大きな分水嶺の瞬間でした。 これは、イベントへの私たちの最初の警告でしたが、その後、地球上と上の望遠鏡の大部分は、合併があることが判明した空の部分を目指し、爆発自体、キロノバを見ました。 重力波で最初に見られた電磁エネルギー（つまり光）を放出するイベントが見られたのは初めてでした。

また、衝突した中性子星には多くの制約があります。 例えば、それらが融合した後、彼らは特定の方法で光を放出し、それはブラックホールに直接崩壊するのに十分な質量を持つマージされた残骸と矛盾していたことが判明しました。 それは太陽の質量の2.4倍の周りに起こるので、私たちは2つの星が一緒にそれより少ない質量を持っていたことを知っています。 逆に、この光は、残骸がその限界をはるかに下回る中性子星であることと矛盾していました。 「超大質量」中性子星がその限界の近くで形成され、非常に短い時間続いた後、ブラックホールに崩壊したように見えます。

このデータはすべて、中性子星の大きさを計算する科学者のための飼料でした。 彼らのモデルをGW170817のデータと比較することによって、彼らは22kmの直径をゼロにして、意味のあるサイズの範囲を大幅に減らすことができました。

このサイズは興味深い意味を持っています。 例えば、重力波の科学者が見たいと思っていることの1つは、ブラックホールと中性子星の合併です。 これは間違いなく検出可能ですが、問題は、より伝統的な望遠鏡が見ることができる光を放出するかどうかです。 これは、中性子星からの物質が合併中に放出され、多くの光を発生させるときに起こります。

この新しい研究の科学者たちは数字を実行し、1.4太陽質量と22kmの直径の中性子星では、太陽の約3.4倍の質量を超えるブラックホールは物質を放出しないことを発見した。 これはブラックホールにとって非常に低い質量であり、その低い質量、特に中性子星が食べることができるものを見ることはほとんどありません。 だから彼らは、このイベントは重力波でしか見られず、光では見られないと予測しています。 そこで何が起こるかは不明ですが、私は多くの人々が彼らが予測できるものを見るために彼らのモデルを再び実行するだろうと想像しています。

中性子星の大きさを持つことは、それらの途方もなく強力な磁場がそれらの周りの材料に影響を与えるので、彼らが新しい材料をどのようにアクセ さらに良いことに、LIGO/Virgo重力波観測所の人々は、感度が向上することを期待しているので、中性子星の合併のより良い観測を可能にし、サイズの制約を

私はずっと中性子星に魅了されてきましたが、正直言ってそれが正しい態度です。 彼らは超新星からの残り物だ、彼らは衝突し、金、プラチナ、バリウム、ストロンチウムを作る、彼らはパルサーの背後にある大国であり、彼らはエネルギーの心を砕く爆発を生成することができます; そして、あなたはまだ宇宙にあると考えることができる最も密度の高いオブジェクトです（ブラックホールのイベント地平線の中の物理的なオブジェク つまり、さあ。 彼らは素晴らしいです。

そして、それについては、それらをサイズアップします。