中性子星

身近なもので硬いものといえば鉄といった金属ですが宇宙の中で硬い物質は何かご存知でしょうか。最近演算されたというコンピュータシミュレーションの結果、中性子星には鋼の10億倍もの強度のある物質があることが示されたそうです。

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巨大な恒星がその一生を終えた時の姿として残るのはこの中性子星です。私達の太陽系にある太陽(太陽の3倍までの質量の恒星)は一生を終えた時、白色矮星という姿で残ります。この白色矮星は地球と同じようなサイズになるのですが、極めて高密度で表面重力は10万Gというとてつもない数値になっています。

では太陽よりも3倍以上重たい天体はどうなるのか。まだ分かっていないことが多いものの太陽質量の10~20倍を上限に超新星爆発の後に残されるのがこの中性子星です。大きさはわずか10kmしかいものの質量は太陽とほぼ同じで表面の重力は白色矮星とは比べ物にならない1000億Gというよくわからない数値になっています。また太陽よりも30倍以上重たい天体が超新星爆発の後に残されるのがブラックホールです。

この超高密度の中性子星はどのような物質でできているのか。過去にも同様の研究は報告されていたのですが、カダナのマギル大学とアメリカのインディアナ大学及びカリフォルニア工科大学が共同で研究を行った結果、中性子星を構成する地殻の深部を構成する物質の強度をコンピュータシミュレーションした結果、宇宙で最も硬い物質で構成させていることを発見しました。この結果が出るまでには一般的なノートPCが200万時間ほど要する演算が必要だったとのことです。

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こちらが演算により明らかになった地殻の構造です。

研究者によると「中性子星の地殻の強度、特に地殻の底はについてはよく分かっていなかった」としており、「今回得られた結果は中性子星を研究する天文学者にとても価値のあるものとなっています」と話しています。
*専門用語が多く翻訳に誤りがある可能性があります
Nuclear pasta, the hardest known substance in the universe | Newsroom - McGill University
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