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2023 年度 研究成果報告書

中性子星の内部に潜む磁場の観測的推定

研究課題

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研究課題/領域番号 21K03624
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関東京大学

研究代表者

牧島 一夫  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (20126163)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード中性子星 / マグネター / 宇宙X線 / 磁場進化 / パルス位相変調 / トロイダル磁場
研究成果の概要

我が国の科学衛星「あすか」および「すざく」などで取得された、マグネター天体の公開データの解析を続けた結果、7個のマグネターにおいて、自転パルスがその自転周期より4桁も長い周期で位相変調されていることを突き止めた。これは内部に潜む10の16乗ガウスのトロイダル磁場により、星がわずかに縦長に変形し、自由歳差運動が起きた結果と解釈される。7天体で推定されたトロイダル磁場の強度を、それらの双極子磁場の強度で割ったところ、その比が年齢とともに増加することを発見した。これは双極子磁場に比べ、トロイダル磁場がより長く保持されることを意味し、マグネターの末裔とおぼしき何種類かの中性子星の存在をよく説明できる。

自由記述の分野

X線宇宙物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々の結果は、宇宙でおそらく最強の磁場を発見したことを意味する。10の16乗ガウスのトロイダル磁場の存在は、いくつかの傍証から示唆されてはいたものの、その観測的検証に挑んだ研究は、我々の知る限り皆無である。我々が得たパルス位相変調という手掛かりは、データの詳細解析と基礎物理学を通じて到達したものであり、何らかの理論予測に導かれたものではなく、外国の後追いでもない。用いたデータがおもに日本の科学衛星が取得したものであることも鑑みると、本研究の成果はは掛け値なしに100パーセント「日本オリジナル」なものであると自負できる。

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公開日: 2025-01-30  

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