【天文】中性子星が超流動体の核を持つ証拠を発見


 
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1298585621/ 
 
1 名前:かわはぎφ ★[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 07:13:41.11 ID:??? 
  【2011年2月24日 Chandra X-ray Observaory】  
  チャンドラX線天文衛星の観測から、超新星残骸「カシオペヤ座A」にある中性子星の温度が  
  急激に低下していることがわかった。中性子星の中心核が超流動体であるという初めての証拠であり、  
  高密度状態における核相互作用への理解を深める一歩となる。  
   
  地球から11,000光年先にある「カシオペヤ座A」は、超新星爆発から330年経った超新星残骸だ。  
  大きく広がった残骸の中心には、爆発した大質量星の名残である超高密度の中性子星(注1)がある。  
   
  NASAのX線天文衛星「チャンドラ」の観測により、この中性子星の温度が10年間で4%も  
  低下していることがわかった。この温度低下は100年前から続いており、星の中心核で中性子の  
  超流動化(注2)が起きていることによるものと思われる。  
  中性子星の核に超流動体の物質が存在することが、初めて裏付けられた。  
   
  また、中性子星の超流動体の臨界温度(注3)は摂氏5億~10億度弱と非常に高温であることも判明した。  
  星の広い範囲で中性子の超流動化が起きており、また、急激な温度低下から、残された陽子の  
  超流動化による超伝導体生成が早い段階から始まっていたと見られる(注4)。  
  この温度低下はあと数十年後には緩やかになると予測されている。  
   
  この発見により、超高密度状態における核力(陽子や中性子を結合し原子核を形成する力)のふるまいや、  
  中性子星におけるパルス(注5)の乱れ、歳差(注6)や磁場の形成などへの理解が進むと期待される。  
   
  注1:「中性子星」 太陽の8~30倍程度の質量を持つ星が超新星爆発を起こしたあとにできる天体。  
  スプーン1杯で60億トンという超高密度のため、陽子や電子が合体して中性子になりぎゅうぎゅうに詰め込まれている。  
   
  注2:「超流動」 物質が、容器の壁をつたって上方へ流れたり、密閉した隙間から流れ出たりする状態。  
   
  注3:「臨界温度」 圧力に関わらず、これ以上の温度では液体になりえないという温度。  
   
  注4:「陽子の超流動体」 陽子のように電気を帯びた粒子の超流動体は、電気抵抗ゼロの「超伝導体」となる。  
   
  注5:「中性子星のパルス」 中性子星は高速で自転しているため、  
  その電磁波放射がパルス信号のように断続的に地球から観測される。  
   
  注6:「歳差」 天体の自転軸がぶれて回転する運動。  
  http://www.astroarts.jp/news/2011/02/24cas_a/cas_a.jpg
 
  (AstroArts)  
  http://www.astroarts.co.jp/news/2011/02/24cas_a/index-j.shtml  
 
  

10 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 08:23:09.95 ID:lF1iUqDh 
  宇宙には我々の概念にある、大きさ・重さ・時間 は存在しない。  
 
13 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 09:59:50.76 ID:We5a6ARo 
  >>10  
  そういや、デブが「今日は時間が無い」って言ってた。  
 
11 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 09:39:39.75 ID:EH/Y0z2u 
  スプーン一杯で60億トン?  
   
  だれか分かりやすい例えを・・・  
 
12 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 09:48:14.00 ID:Q3eglJao 
  >>11  
  それ以上分かり易い例えがあるか  
  >>10  
  我々が存在しているこの場所も宇宙なんですが?  
 
93 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 12:41:46.48 ID:siT7U5ux 
  >>11  
  目薬一滴をスプーン一杯の1/25と仮定すると(1tsp=25drop)  
  その一滴に東京ドーム約200杯分の水が凝縮されてる状態  
  これは荒川の源流、秩父湖の貯水量にほぼ匹敵する  
 
102 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 23:34:28.49 ID:3AphPV0Z 
  >>11  
  ボース先生はふさふさ  
 
18 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 10:35:50.58 ID:b2y6nfUt 
  因みに地球は597800000000000億トン♪  
 
28 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 12:15:39.32 ID:bUchLtD+ 
  >>18  
  じゃあ中性子星を9963333333334回スプーンですくうと  
  地球と同じ重さになってしまうのか  
  すげえええええええ  
 
32 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 12:22:12.60 ID:IW2IvXXT 
  >>28  
  その前にスプーンが刺さらないってか、スプーン地表に激突して  
  ぺったんこになって星と一体化します。  
 
95 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 13:35:05.24 ID:OwB/8jta 
  >>28  
  全人類がそれぞれ1万5千回ずつ掬えば惑星がひとつ誕生するとか胸熱  
 
20 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 11:11:19.19 ID:KyLzPX5w 
  >>1  
  > 地球から11,000光年先にある「カシオペヤ座A」は、超新星爆発から330年経った超新星残骸だ。  
   
  ちゃんと、「地球座標系で超新星爆発から11,330年経った」と書けよ。紛らわしい。  
  まるで超光速通信で観測してるみたいじゃないか。  
 
29 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 12:15:59.29 ID:MwJKM57O 
  >>20  
  人類が宇宙に進出すると、そういう時空的な考え方も必要になるのかな。  
  だが、今は地球観測時間で問題ないし、物事が簡単だ。  
 
34 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 12:59:51.25 ID:Nmo0xhtI 
  >>20  
  お前は有効数字知らないのか。  
 
24 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 12:02:13.85 ID:EJSvEMiR 
  中性子星でできた生物・戦車・兵器ができたら、あらゆる核攻撃が効かないな。  
  最強の盾かと。  
 
25 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 12:05:16.65 ID:j+DuG/Hp 
  だったらクォーク星の住人が最強でいいのかw  
 
68 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 00:13:10.94 ID:QDGn1Vn6 
  >>25  
  女性に体重を聞いてはいけない星  
 
69 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 00:24:35.79 ID:bzPTAOpA 
  >>68  
  地球で体重50kgの女性が中性子星に行ったら体重は約95億tか。こりゃ聞けないなw  
  あと男に身長を聞いてはいけない星でもある。ほぼゼロになっちゃうからな。  
 
27 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 12:12:57.54 ID:EJSvEMiR 
  つまり常に水爆の爆心の火球のさらに数十倍の圧力  
  だから水爆攻撃がまったく効かない。  
  「なんかした?」状態  
 
31 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 12:16:46.82 ID:EJSvEMiR 
  密度・圧力  
   
  ブラックホール>>(超えられない壁)>>クォーク星>>(超えられない壁)>>中性子星(ここ)  
   
 
61 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 23:33:03.32 ID:HP2gE038 
  >>31  
  クォーク星と中性子星が逆じゃないの?  
 
64 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 23:58:38.76 ID:6E7RKg1c 
  >>61  
  クォーク星の方が密度は上だろ?素粒子だし。  
 
38 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 13:42:22.68 ID:Qn5t9H2R 
  うちのフローリングに中性子のかけらを置いて、激しく陥没し、  
  衝撃で火災発生or爆発する様子をみてみたい。  
 
40 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 14:46:27.77 ID:3+cFLNIL 
  >>38  
   
  おそらく衝撃波でお前もミンチになる。  
 
45 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 20:08:52.78 ID:AlmBoaSL 
  >スプーン1杯で60億トン  
   
  どんな味がするのかなw  
 
47 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 20:24:35.20 ID:BHNcs3n/ 
  >>45  
  サッカリンのように甘いんだよ  
 
48 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 20:44:03.96 ID:3U70o6UH 
  >>45  
  舌がとろけ落ちる味だよw  
 
46 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/25(金) 20:13:05.68 ID:b+RdP3ZB 
  温度が下がる原因が超流動しかあり得ないとする根拠ってなんなんだろうね?  
 
94 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 12:51:09.71 ID:2Mhtkh9i 
  >>46  
  通常の物質だと、どうしても内部と表面の間に温度差ができるので  
  まだ熱い内部からの熱の供給が起こる。  
  超流動体だと粘性抵抗がないので内部と表面の間に温度差はできない。  
  それで表面温度の下がり方をモデル計算したら超流動体ができないと  
  説明できなかったってことだと思われ。  
   
 
105 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 23:58:35.08 ID:jCvMxXKl 
  >94  
  >46じゃないけど疑問を解決してくれてありがとう!  
 
100 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 20:39:05.80 ID:m+FOu49j 
  >>46  
  温度の低下が速いとしたら、星の深部から宇宙空間へ  
  放出されるエネルギーが星の外側を素通りしているか、  
  または深部から表面へ速く輸送されているかどちらか。  
   
  前者の素通りにはそういう現象の候補がなく、  
  後者の速い輸送の候補が超流動しかない、ってことなんだろう  
 
106 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 23:59:38.39 ID:jCvMxXKl 
  >100も。  
 
52 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 21:03:16.12 ID:lzMeg2ah 
  スプーン一杯で60億トンって、そもそもスプーン刺さらないよな?  
 
54 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 21:28:17.27 ID:xGUsS99X 
  >>52  
  取り出したとたんに通常物質(中性子過剰核)にもどる。つまり大爆発を起こす。  
 
97 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/26(土) 20:20:19.11 ID:hD3wKoqL 
  >>52  
  前田慶次郎か呂布あたりならスプーンですくえそうな気がする。  
   
  すくったとたんに、ぼよ~~んと膨れて普通の物質の体積になるんだよね。  
 
58 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 22:54:24.84 ID:d2fCzSkR 
  中性子星でよく言われる例えが、  
  角砂糖1個分で富士山と同じ重さ  
 
62 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 23:47:40.79 ID:XRb+ckxQ 
  >>58  
  逆に、富士山を角砂糖1個の大きさまで握り潰すと中性子になるっつこと?  
 
63 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/25(金) 23:57:36.65 ID:d2fCzSkR 
  >>62  
  うん。  
  中性子だけの塊になる  
 
65 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 00:00:02.10 ID:Uvt/MpDG 
  >>62  
  ただその質量だと潰す力を緩めた瞬間に元に戻る。  
 
67 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 00:10:51.09 ID:KM6Zlin9 
  >>58  
  http://www.keeview.com/2010/02/04/%e5%af%8c%e5%a3%ab%e5%b1%b1%e3%81%af%e6%b0%b4%e3%81%ab%e6%b5%ae%e3%81%8f%ef%bc%9f%e3%80%80%e9%87%8d%e3%81%95%e3%82%92%e8%aa%a4%e8%a1%a8%e8%a8%98%e3%80%80%e5%9b%bd%e5%9c%9f%e7%9c%81%e7%a0%82%e9%98%b2/  
 
71 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 00:32:35.41 ID:O7vjUi5i 
  中性子星って熱いのな・・・  
  表面温度が490億℃とかワケワカラン  
  http://kenbunden.net/totsuka/02/06.html  
 
72 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/26(土) 00:37:38.00 ID:zCcPHou5 
  >>71  
  想像を絶するな  
  ゼットンが吐く火よりすごいのか  
   
  というかなんで測れるんだ  
 
73 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 00:57:44.62 ID:7LMBtIcx 
  >>72  
  ゼットンの炎は1兆℃だ  
  この板では常識だぞ  
 
74 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 00:57:54.44 ID:tbLF0WDi 
  >>72  
  温度とは何なのか  
  それを調べればわかるはずだ  
 
77 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 05:01:30.18 ID:oYY2ISuv 
  60億トンのスプーン一杯の中性子星を、地球上で再現したら、  
  けた外れの自己重力でその状態を保つのだろうか。  
  それとも超高温と超高圧力で一気に爆発急膨張してしまうのだろうか。。  
 
78 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 07:20:28.60 ID:taDgdVoD 
  77  
  マグマまで落ち込んでマグマと融解して幽界  
   
   
  て、摂氏億度の世界って  
  熱ではなくて気化速度みたいな感じじゃね。  
  気圧のフリーズドライ製法みたいな。  
  実際>>1の中心部は液体であり高温とは限らないでしょ  
 
80 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 08:56:27.45 ID:ePJZe+gN 
  >>77  
  その程度の質量だと関東平野が吹き飛ぶほどの爆発で飛散する  
 
83 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 10:23:09.68 ID:Uvt/MpDG 
  >>80  
  なんか北半球壊滅するくらいパワー無い?  
  オーダーとしては、富士山質量物質の核反応と同等レベルなんじゃ。  
 
84 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 10:33:46.04 ID:O7vjUi5i 
  >>80,83  
  10^46Jのエネルギーに耐えた結果残った星だから、  
  スプーン1杯の体積比で単純計算して、たぶん10^27Jのエネルギーが放出されると思われ。  
  これは3秒間に太陽から放出されるエネルギーと同じで、おそらく関東平野や北半球どころではないだろう・・・  
 
86 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 10:47:05.87 ID:Uvt/MpDG 
  自分は、中性子がβ崩壊するものとして計算してみた。  
  メガトン級水爆の1000億倍の威力と出た。(4.5×10^26J)  
   
  全数β崩壊しなくてもオーダは同じ。  
  あとは>>84の圧縮自体の分も似たような桁なんだな。  
   
  ヤバスw  
 
87 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 10:56:13.95 ID:O7vjUi5i 
  >>86  
  ちなみに密度5gの隕石に換算すると、NHKの400km隕石の2/3の規模のダメージw  
 
90 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 11:46:15.71 ID:Uvt/MpDG 
  >>45  
  今までのスレの成果からするに、こんな感じのを買えば参考になるのではないかと。  
  多分宇宙と書いてそらと読むんだと思う。  
  http://www.death-note.biz/up/o/18093.jpg
 
   
  >87らしいので、多分、スープを食べたらイチローでポルナレフな感じ。  
 
91 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 11:52:49.63 ID:bzPTAOpA 
  >>90  
  コピーに惹かれるな。「中性子星まるごと!」ってw  
 
88 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 11:08:43.21 ID:XAr2huz4 
  そもそも  
  そんだけ重ければ重力もはんぱないだろう  
  ということはその周りの時間も遅れて進むんじゃまいか?  
   
 
89 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 11:41:53.89 ID:bzPTAOpA 
  >>71  
  出来たての中性子星は宇宙で最も熱いものかもな(BH特異点はどうか知らんが)。  
   
  >>88  
  いかに高密度とはいえ数十億t程度ではほとんど変わらないはず。  
  典型的な中性子星の表面なら地球表面の0.77倍くらいに遅くなるかな。  
 
101 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 20:52:17.81 ID:CkZ6id16 
  坊主粒子じゃないのに  
  超流動するの?  
   
 
103 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/26(土) 23:34:43.99 ID:3AphPV0Z 
  >>101だった  
 
107 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 00:38:37.79 ID:tJdKE/ND 
  >>101  
  つ BCS理論  
   
 
109 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 00:59:02.18 ID:48dMDqSj 
  >107  
  中性子が対になってるのか?  
 
104 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/26(土) 23:46:11.68 ID:UcqSdQEh 
  宇宙楽しいなぁ。  
   
   
  スプーン一杯に60億トンとか600億度とか。  
   
   
  ところで温度ってなんなんだ・・・  
   
  下限はあるのに上限はないの?  
 
108 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 00:46:38.17 ID:JnwtOP0i 
  >>104  
  温度とは分子の運動の激しさのパラメータ  
  んで気体分子運動論によると、、  
  単原子分子理想気体の温度Tと平均2乗速度v^2の間には  
  1/2mv^2=3/2kT  
  の関係があり(mは分子の質量、kはボルツマン定数)、  
  物質は真空の光速度cを越えることはできないから、  
  Tmax=mc^2/3k  
  になる。mを陽子か中性子の質量として計算すると、  
  Tmax=3.6×10^12[K] 約3兆6千億度  
   
  あ、でも相対論効果で質量も増えるから結局v→cの極限では  
  温度も無限大か  
 
115 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 10:23:55.91 ID:z/jaXjz2 
  >>108  
  熱量が多いと、絶対温度が頭打ちになって重くなるのかも。  
  速度と同じように。  
  プラズマ制御で人工重力は可能かも?  
 
116 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 12:12:21.26 ID:6UFOokgM 
  >>108>>115  
  エネルギーが増えると  
  粒子はバラバラになって温度は抑えられる。  
   
  ここから予想されることは  
  おそらくエネルギーは余剰次元に吸収される。  
   
   
 
117 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 13:14:51.95 ID:xvWz98Wg 
  >>104>>108>>115>>116  
  最高温度はあるか?  
  http://homepage3.nifty.com/iromono/PhysTips/maxtemp2.html  
   
  理論上あります  
   
 
110 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/27(日) 01:51:56.77 ID:2c84E58p 
  温度の上限について自分なりに調べてみた。  
   
  色々な考察があった中で理解出来そうなやつでは  
  10の32乗  
  ってのがあったけど、つまり何億度?w  
   
  んでそれが太陽位のとこにあったら地球どうなるんかなぁ  
 
120 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/27(日) 15:34:11.23 ID:8dwVHg9m 
  >>110  
  別に中性子星やブラックホールがあったところで、太陽と同じ質量なら今と変わらんよ。  
  もっとも光が来ないから生命は絶滅だけど。  
 
121 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 15:46:14.87 ID:i5tX9113 
  >>120  
  なんで温度から質量の話になってんだよw  
 
113 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 04:12:58.31 ID:6NXFSkrE 
  >>1  
  どこぞの学園都市が舞台のバカ話を書いている厨二病作者が飛びつきそうな言葉を  
  あまり並べ立てないでいただきたい。  
  唯でさえ発狂した信者共の跋扈にうんざりしているのに  
  これ以上奴らに餌を与えたら戦争になる  
 
123 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 16:00:56.42 ID:AZ9Kmt7C 
  中性子だけでぎゅうぎゅうに固まってるのに流体というのが想像できない。  
   
 
126 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 18:34:54.05 ID:+U7HqJHF 
  >123  
  そういうのが面白いところ。温度や圧力など、極限状態で起きる現象が  
  誰でも容易に想像できるものだけではつまらない。  
   
  kg/m3 の高いイメージが流体に結びつかないのか、粒子間の距離の  
  近いイメージが流体には結びつかないのか、どちらかわからないけど、  
  前者は常温大気圧でも成り立ってないな  
  ダイヤモンドよりも水銀の方が密度が高いんだし  
 
128 名前:名無しのひみつ[] 投稿日:2011/02/27(日) 20:55:01.51 ID:6UFOokgM 
  >>126  
  エネルギー状態が均しい粒子は  
  物理的にみて全くの同一のものだから  
  エネルギーが拡散する仕組みがあれば  
  流体である必要すらない気がするんだが  
  このあたりはどうなんだろうか?  
   
 
127 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 18:59:24.86 ID:AZ9Kmt7C 
  まあ一応ガラスでも流体と言えなくもないということか。  
   
 
130 名前:名無しのひみつ[sage] 投稿日:2011/02/27(日) 22:58:38.74 ID:AZ9Kmt7C 
  クーロン力は無いけど核力や弱い相互作用、万有引力なんかは働くんじゃないの?  
   
 



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