Magnetic Destiny: How a Wolf

Jul 17, 2023

米国科学振興協会 (AAAS) 2023 年 8 月 28 日

このアーティストの印象では、HD 45166 が示されています。HD 45166 は、これまでに見つかった大質量星としては最も強い磁場である 43,000 ガウスの強力な磁場を持つことが最近発見された大質量星です。 星から吹き飛ばされる粒子の強い風がこの磁場に捕らえられ、ここに示されているように星をガス状の殻に包み込みます。 クレジット: ESO/L. カルサダ

ヘリウムを豊富に含む高温のウォルフ・ライエ星の観測と星の進化モデルを中心とした新たな発見は、この星が超新星爆発を起こすとマグネターを生成するよう設定されていることを示唆している。 これらの発見は、宇宙で最も磁性のある実体であると考えられているマグネターの形成プロセスについてのより深い理解を示しています。

マグネターは、非常に強力な磁場を特徴とする特殊なタイプの中性子星です。 通常、中性子星は、大質量星の中心が崩壊する超新星爆発によって発生します。 しかし、マグネターの起源は依然として不明である。

ある理論では、超新星爆発中に、始原星の大質量核内の磁場の増幅がマグネターの形成につながる可能性があると提案されています。 しかし、このような強力な磁場は、爆発後に中性子星に変化する可能性のある進化した星ではこれまで検出されていませんでした。

このアーティストの印象は、HD 45166 が数百万年後に、非常に明るい、しかしそれほどエネルギー的ではない超新星として爆発する様子を示しています。 この爆発の間、その核は収縮し、すでに恐るべき星の磁力線を捕らえて集中させます。 クレジット: NOIRLab/AURA/NSF/P. マレンフェルト/M. ザマニ

トマー・シェナーと彼の研究チームは、主系列星と熱いウルフ・ライエ星伴星からなる連星系である HD 45166 に注目しました。 ウォルフ・ライエ星は、外側の水素層を失い、大質量星のヘリウム核が露出したものです。 カナダ・フランス・ハワイ望遠鏡による分光旋光測定と他のさまざまな機器からのアーカイブスペクトルを利用して、シェナーと彼の同僚は、HD 45166 のヴォルフ・ライエ成分が太陽質量 2 個分に相当する質量を持ち、かなりの磁場を持っていることを突き止めました。 43キロガウス。

このアーティストの印象は、HD 45166 の核が崩壊し、その結果、宇宙で最も強力な種類の磁石である約 100 兆ガウスの磁場を持つ中性子星が生じた後の HD 45166 の最終的な運命を示しています。 クレジット: NOIRLab/AURA/NSF/P. マレンフェルト/M. ザマニ

Relying on stellar evolution models and integrating the acquired data, the research team inferred that this Wolf-Rayet component is destined to collapse into a neutron starA neutron star is the collapsed core of a large (between 10 and 29 solar masses) star. Neutron stars are the smallest and densest stars known to exist. Though neutron stars typically have a radius on the order of just 10 - 20 kilometers (6 - 12 miles), they can have masses of about 1.3 - 2.5 that of the Sun." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">中性子星。 彼らの計算では、この炉心崩壊時の磁束の保存により磁場の強度が増幅され、マグネターで観察される範囲内に入ることが示唆されている。

著者らは、「したがって、私たちの観察と星の進化モデルは、ウォルフ・ライエ構成要素がマグネターの直接の祖先である可能性があることを示している」と結論付けています。

この研究の詳細については、次を参照してください。

参考文献: 「マグネターを形成するのに十分な強い磁場を持つ巨大なヘリウム星」Tomer Shenar、Gregg A. Wade、Pablo Marchant、Stefano Bagnulo、Julia Bodensteiner、Dominic M. Bowman、Avishai Gilkis、Norbert Langer、André Nicolas 著Chené、Lidia Oskinova、Timothy Van Reeth、Huges Sana、Nicole St-Louis、Alexandre Soares de Oliveira、Helge Todt、Silvia Toonen、2023 年 8 月 17 日、Science.DOI: 10.1126/science.ade3293