アクシオンによる銀河磁場生成と銀河磁場中でのアクシオン星からの輻射

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640284
• Research Institution: Nishogakusha University
• Principal Investigator: 岩崎 愛一 二松学舎大学, 国際政治経済学部, 教授 (90203356)
• Keywords: アクシオン / ダークマター / ボゾン星 / 白色矮星 / 中性子星 / マッチョ

Research Abstract

アクシオン星が、アクシオンである実スカラー場のソリトン解として存在することを示した。特に、宇宙初期におけるその生成で期待される、非常に小さい質量のものが存在しうること、および、そのときの星の半径、質量、アクシオン場の強さ等々について明確な形で求めた。特徴的なことは、その解はアクシオン場が、アクシオンの質量の逆数を振動数として振動している。また、太陽質量の一兆分の1の質量をもつアクシオン星の半径は、ほぼl000kmである。
そのアクシオン星が、強い磁場をもつ星、例えば白色矮星や中性子星に衝突すると、その磁場の影響ですぐに溶けてなくなることを示した。すなわち、アクシオン星が磁場に触れると、アクシオンと電磁場との特異な相互作用を通じて、電場を発生する。それが白色矮星や中性子星のもつ高い電気伝導度のために大電流を生み、それゆえ、アクシオン星は、そのエネルギーを散逸してしまう。エネルギー散逸はそれらの星の中では急激で、すぐにアクシオン星そのものが溶けてなくなる。したがって、それらの星はその衝突を通じてエネルギーをもらう。それゆえ、内部エネルギーの上昇でその星の明るさも変化する。
MACHOの観測から、銀河ハローの半分は、暗い白色矮星で出来てると言う可能性が指摘されている。私はそれを仮定し、かつ残りの半分をダークマターの有力候補であるアクシオン星であるとして、いくつぐらいの白色矮星が、本来なら冷たく暗いものがそれらの衝突で明るくなっているかを求めた。その結果、30等星ぐらいのものが、太陽から1kpc内に数十存在することがわかった。これらの星は、スバルやケック望遠鏡のような次世代の大型望遠鏡によって、観測されうるのである。

Research Products

• [Publications] 岩崎愛一: "Josephson Effects in Double-Layer Quantum Hall States" Modern Physics Letters B. 12巻9号. 327-333 (1998)
• [Publications] 岩崎愛一: "Radiations from Oscillating Axionic Boson Stars in External Magnetic Field" Physics Letters B. (1999)