【簡単解説】中性子星とは?【特徴・構造・でき方など】

【簡単解説】中性子星とは?【特徴・構造・でき方など】 天体

中性子星という天体を知ってますでしょうか。

宇宙に興味のある方以外はあまり聞きなれないかもしれませんが、ブラックホールの兄弟ともいわれる特殊で面白いクールな天体です。

  • どんな構造している?
  • どうやってできる?
  • たくさんある?

ご紹介します。

中性子星とは?

質量の大きな恒星が進化した最晩年の天体で、太陽ほどの質量でも直径が20kmと非常に小さく、大気は1mほどで、中性子が主な成分です。

質量が大きすぎると恒星は最後にブラックホールになるのですが、中性子星はそこまで質量が大きすぎない赤色超巨星からできます。

密度が非常に高いため、ブラックホールほどではないものの非常に強い重力があります。

各砂糖ほどの大きさでエベレストと同じくらいの重さ(10億トン)。

1メートルの高さから中性子星に落ちると時速720万km出ます。

表面温度は100万ケルビン。*太陽は5800ケルビン

自転は非常に速く、時速2億km以上で回転する中性子星もあります。

磁場は地球の8兆倍以上。

質量は太陽の1.4倍程度のものが多いです。

英語ではNeutron Starといいます。

Wikipedia:中性子星イメージ
Wikipedia:中性子星(周囲のガスで中性子星自体は見えない)

中性子星の構造

中性子星の表面は個体の地殻があり平らで凹凸が数ミリ程度あります。

そして、1メートルほどの薄いプラズマの大気があります。

中心に行くほど中性子が増えていきますが、中心部がどうなっているかわはっきりとはわかっていないようです。

宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所

中性子星のでき方

太陽の約8倍~30倍ほどの質量の恒星が超新星爆発を起こし中性子星ができます。

もし質量が太陽の8倍以下の場合は白色矮星に、30倍以上の場合はブラックホールになります。

(太陽の10倍~30倍の質量の場合でも、残るコアの質量によってはブラックホールになります。)

恒星には2つの力が働いており、外側から内側に向かって働く重力と、内側から外側に向かって働く核融合の放射圧でその球体を維持しています。

恒星の中心部で起こる核融合はある段階で止まるので、そうなると重力と放射圧のバランスがくずれ、(重力>放射圧となり、)恒星の中心に向かって崩壊していきます。

中性子以外は外側に吹っ飛び(超新星爆発)、残ったのが中性子星となります。

Wikipedia:超新星の残骸

中性子星の数

太陽の8倍~30倍の質量の恒星の最後の姿が中性子星なので、かなりたくさんの中性子星があると考えられています。

正確にはわかりませんが、太陽系のある銀河系だけでも1億個ほどあると推測されています。

中性子星に関するニュース

2019年9月9日:ブラックホールと中性子星の合体を初観測

9億年前に起こったとされるブラックホールと中性子星の合体によると思われる重力波を観測しました。

URL) https://style.nikkei.com/article/DGXMZO49117000Y9A820C1000000/

2019年9月18日:観測史上最も重い中性子星を発見

太陽の1.4倍ほどの質量の中性子星が多いですが、2.14倍の質量の中性子星が発見されました。

ブラックホールと中性子星の境界が徐々にわかってきています。

URL) https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20190918-00010000-sorae_jp-sctch

参考までに

もっと詳しく中性子星を知りたい方は下記の動画がおすすめです。

Atoms As Big As Mountains — Neutron Stars Explained

参考)Wikipedia

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