中性子星のサイズは半径12～13.5km – 重力波の観測データから推定

ドイツのフランクフルト大学とFrankfurt Institute for Advanced Studies(FIAS)の研究チームは、中性子星の半径がとり得る値の範囲を12～13.5kmの間に絞り込むことができたと発表した。
数値の見積もりには連星中性子星の合体に由来する重力波の観測データを利用した。
研究論文は「Physical Review Letters」に掲載された。

中性子星の半径を測定長年議論されてきた中性子星の半径について、重力波の観測データを利用して12～13.5kmの間に絞り込んだ。
画像は大きさの比較のためにフランクフルト周辺地図に重ねてある (出所:フランクフルト大学)中性子星は、太陽よりもやや質量の大きな恒星が寿命を迎えたときに形成される超高密度天体であると考えられている。

年老いた恒星が核融合反応に必要な元素を使い尽くすと、核融合エネルギーによる膨張と重力による凝縮のバランスが崩れ、超新星爆発などをともなう重力崩壊が起こる。恒星の中心部には、重力崩壊によって落ち込んだ物質が集中し、主に中性子から構成された超高密度のコアが形成される。

量子力学によれば、フェルミ粒子である中性子には、パウリの排他律から複数の粒子が同一の状態を取れないという性質がある。
このため、粒子が取りうる状態の数が少なくなる超高密度状態においては、エネルギーがそれ以上低くなることができない「中性子縮退」が起こると考えられている。

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■長年議論されてきた中性子星の半径について、重力波の観測データを利用して12～13.5kmの間に絞り込んだ。
画像は大きさの比較のためにフランクフルト周辺地図に重ねてある
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