화산과 같은 파열로 인해 자기 속도가 느려질 수 있습니다.

[아름이]

화산과 같은 파열로 인해 자기 속도가 느려질 수 있습니다.
스타의 갑작스러운 2020년 둔화로 '결함 방지' 이론 테스트 가능
날짜:
2023년 1월 27일
원천:
라이스 대학교
요약:
2020년 10월, SGR 1935+2154라고 하는 자기력이 강한 중성자별이 갑자기 더 천천히 회전하기 시작했습니다. 천체 물리학자는 이제 마그네타의 회전 속도 저하가 자극 근처에서 화산과 같은 파열로 인해 발생할 수 있음을 보여줍니다.

2020년 10월 5일, 지구에서 약 3만 광년 떨어진 오래전에 죽은 별의 빠르게 회전하는 시체가 속도를 바꿨습니다. 우주의 순간에 회전 속도가 느려졌습니다. 그리고 며칠 후 갑자기 전파를 방출하기 시작했습니다.

특수 궤도를 도는 망원경의 적시 측정 덕분에 라이스 대학교 천체물리학자 매튜 베어링과 동료들은 SGR 1935+2154의 드문 감속 또는 "반결함"에 대한 가능한 원인에 대한 새로운 이론을 테스트할 수 있었습니다. 마그네타로 알려진 중성자 별.

이번 달 Nature Astronomy 에 발표된 연구 에서 Baring과 공동 저자는 유럽 우주국의 X-ray Multi-Mirror Mission(XMM-Newton)과 NASA의 Neutron Star Interior Composition Explorer(NICER)의 X-ray 데이터를 사용하여 다음을 분석했습니다. 자기 회전. 그들은 갑작스런 속도 저하가 거대한 입자의 "바람"을 우주로 분출하는 별 표면의 화산과 같은 파열로 인해 발생할 수 있음을 보여주었습니다. 이 연구는 그러한 바람이 어떻게 별의 자기장을 변화시킬 수 있는지, 즉 중국의 500미터 조리개 구형 망원경(FAST)에 의해 측정된 무선 방출을 켤 가능성이 있는 씨뿌리기 조건을 확인했습니다.

"사람들은 중성자별 표면에 화산과 같은 것이 있을 수 있다고 추측했습니다."라고 물리학 및 천문학 교수 Baring은 말했습니다. "우리의 발견은 그것이 사실일 수 있으며, 이 경우 파열이 별의 자극 또는 그 근처에서 가장 가능성이 높다는 것을 시사합니다."

SGR 1935+2154 및 기타 마그네타는 중성자별의 일종으로 강력한 중력으로 붕괴한 죽은 별의 조밀한 잔해입니다. 폭이 약 12마일에 달하고 원자핵만큼 밀도가 높은 마그네타는 몇 초에 한 번씩 회전하며 우주에서 가장 강력한 자기장을 특징으로 합니다.

마그네타는 X-선, 간헐적인 라디오파 및 감마선을 포함한 강력한 방사선을 방출합니다. 천문학자들은 이러한 방출로부터 특이한 별에 대해 많은 것을 해독할 수 있습니다. 예를 들어, 물리학자들은 X선의 펄스를 세어 마그네타의 회전 주기 또는 지구가 하루에 한 바퀴 완전히 회전하는 데 걸리는 시간을 계산할 수 있습니다. 마그네타의 회전 주기는 일반적으로 천천히 변하며, 초당 1회전씩 느려지는 데 수만 년이 걸립니다.

글리치는 회전 속도의 갑작스러운 증가로 별 내부 깊은 곳에서 갑작스러운 이동으로 인해 가장 자주 발생한다고 Baring은 말했습니다.

"대부분의 결함에서 맥동 기간이 짧아져 별이 예전보다 조금 더 빠르게 회전합니다."라고 그는 말했습니다. "교과서는 시간이 지남에 따라 별의 외부 자화층이 느려지지만 내부 비자화 코어는 그렇지 않다고 설명합니다. 이로 인해 이 두 영역 사이의 경계에 응력이 축적되고 글리치 신호가 발생합니다. 더 빠르게 회전하는 핵에서 더 느리게 회전하는 지각으로 회전 에너지가 갑자기 전달되는 것입니다."

마그네타의 급격한 회전 감속은 매우 드뭅니다. 천문학자들은 2020년 10월 이벤트를 포함하여 "결함 방지" 중 3개만 기록했습니다.

글리치는 일반적으로 별 내부의 변화로 설명할 수 있지만 글리치 방지는 설명할 수 없습니다. Baring의 이론은 별의 표면과 주변 공간의 변화로 인해 발생한다는 가정을 기반으로 합니다. 새 논문에서 그와 그의 공동 저자는 2020년 10월 안티 글리치에서 측정된 결과를 설명하기 위해 화산 구동 바람 모델을 구성했습니다.

Baring은 이 모델이 회전 속도 저하를 설명하기 위해 표준 물리학, 특히 각운동량의 변화와 에너지 보존만을 사용한다고 말했습니다.

"몇 시간 동안 별에서 나오는 강하고 거대한 입자 바람이 자전 주기 감소의 조건을 설정할 수 있습니다."라고 그는 말했습니다. "우리의 계산은 그러한 바람이 중성자별 외부의 자기장의 기하학을 바꿀 수 있는 힘을 가지고 있음을 보여주었습니다."

"X선 맥동의 일반적인 특성은 바람이 표면의 국부적인 영역에서 시작되어야 하기 때문에" 파열은 화산과 같은 형성일 수 있다고 그는 말했습니다.

"2020년 10월 이벤트를 독특하게 만드는 것은 글리치 방지 며칠 후 마그네타에서 빠른 무선 폭발이 있었고 그 직후 펄스형 임시 무선 방출 스위치가 켜졌다는 것입니다."라고 그는 말했습니다. "우리는 소수의 일시적인 펄스 라디오 마그네타만을 보았고, 글리치 방지와 거의 동시에 마그네타의 라디오 스위치 온을 본 것은 이번이 처음입니다."

Baring은 이러한 타이밍 일치가 안티 글리치 및 무선 방출이 동일한 이벤트에 의해 발생했음을 시사하며 화산 모델에 대한 추가 연구가 더 많은 답변을 제공할 것이라고 희망한다고 주장했습니다.

"바람 해석은 라디오 방출이 켜지는 이유를 이해하는 경로를 제공합니다."라고 그는 말했습니다. "이전에는 없었던 새로운 통찰력을 제공합니다."

이 연구는 국립 과학 재단(1813649), NASA(80NSSC22K0397), 일본 RIKEN 첨단 과학 연구소 및 대만 과학 기술부의 지원을 받았습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/