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Micha: Classic音楽・Lute・宇宙

クラシック音楽とリュート、宇宙・科学の話など

中性子星合体:その後  

大質量の物体が高速で動くと周囲の空間を歪めた波が生じることを一般相対性理論は予言していた、いびつな形の大質量物体が超高速で回転すると時空に波紋を広げる、合体しつつあるBHや中性子星がまさにその状態で、きれいな球形にまとまると波紋を発しなくなる。
2017年8月17日、観測史上初の中性子星合体による重力波「GW 170817」が検出されてニュースでも大きく報じられた、中性子星合体による重力波
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中性子星合体想像図:ESO
米の重力波観測機「LIGO」や欧州重力観測所の「Virgo」が捉えたが、それぞれ単独の施設では、宇宙のどこかで重力波が生じたことはわかるが、どの方角から来たかはわからない、GW170817の場合、米のLIGOでははっきり捉えられたが、欧州のVirgoには殆ど反応がなかったそうだ、これは90°のL字型に設置された観測装置の"向き"が関わっていて、
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図1のような方向から重力波が来たら、左(鏡A)のほうの空間の伸縮が大きくなり、右(鏡B)との差が現われる、一方図2のように、左右の鏡のほぼ中央角度(45°)方向から来ると、左右に同等に影響が出るので差が現われない、この方向を基準に真後ろ、真横から来ても条件は同じで差が生じない検出不能の角度である、Virgoで検出できなかったのはこの死角に当る角度だったためと考えられる。この2つの状況から重力波の来た方角を計算により絞り込むことができた。史上初めて重力波を放った天体の光(各種電磁波)を望遠鏡で見るチャンスだった。世界中の望遠鏡が絞り込まれた領域に向けられ、各望遠鏡の得意機能を活かし連携して観測、うみへび座にある母銀河NGC4993(距離:約1億4000万光年)の中に発見した。
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動画:母銀河NGC 4993とGW 170817
可視光線での残光は重力波検出から半日後、X線や電波での残光は9日経ってから検出された、NASAのX線衛星「チャンドラ」は数か月にわたってX線残光の観測を続け、その間X線が増光し続けていることがわかった、ESAのX線衛星「XMMニュートン」は重力波検出直後の4か月後、2017年12月29日から観測を始めたところ、X線の増光は止まっている様子だった。
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XMMニュートンで撮影された、合体後の中性子星(左上丸内)とその母銀河NGC 4993(右下丸内)のX線画像【資料:ESA/XMM-Newton; P. D'Avanzo (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera)】
この合体によりBHが作られ、上下に吹き出すジェットが生じたとすると、今後X線は急速に暗くなっていくと予想され、ジェットが作られず、球形の火の玉状であれば、X線はゆっくり弱まると見られている、今後の観測で何が起きているかわかってくると期待される。

我々の身の回りにある、金やプラチナは中性子合体によってのみ作られる元素と考えられている。重い元素なので地球が生まれたときは内部の核に沈み込んでしまうが、その後の隕石落下で地表にももたらされた。

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