Exploring neutron stars and black holes via variable phenomena in magnetospheres

通过磁层中的可变现象探索中子星和黑洞

基本信息

批准号：
19K03850
负责人：
小嶌康史
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

磁場が強い中性子星（マグネター）では突発的なバースト現象が見られる。そのエネルギー源は強磁場に由来すると考えられている。磁場の時間進化に伴い、星表面付近のクラスト（殻）部分に磁場のストレスが徐々に蓄積される。その歪みが固相の弾性限界を超えた時、クラストの構造変化が突然に起き、観測されるようなバースト現象に至るという説がある。その過程を具体的に理論計算により探った。弾性限界に至るまでの時間、その間に蓄積される弾性エネルギー等を求めた。その結果、観測されている、バースト間隔時間（約数十年）で、観測されているエネルギー程度のものが蓄えられることがわかった。その内容は公表論文とした。その研究を継続発展させている。また、クラスト（殻）部分の弾性力を考慮した、磁気中性子星の構造を求めるという、前年度からの研究結果をまとめ、公表論文とした。より現実的な中性子星のモデルに対して、弾性力を考察して、その効果を確かめた。弾性力の大きさは弱いものの、静水圧平衡となる磁場の条件が大幅に緩和されていることがわかった。重力波天文学では、中性子星の球形から歪みがあることにより重力波を発生している可能性があり、観測的に探査されている。現状の観測精度では肯定的な結果が得られていないものの、将来的に有意義な結果が期待される。中性子星の表面にできる磁場による山（でこぼこ）を具体的に求めた。降着円盤から表面への物質の表面への降り積もりでできる過程を想定した。特に、磁場の双極子以外の成分もあることが最近の観測的に示唆されているので、それを取り入れたものである。この点は従来の研究にないものであり、結果は公表論文として出版された。

在具有强磁场的中子星（磁星）中可以看到突然爆发的现象。它的能量来源被认为来自强磁场。随着磁场随着时间的推移而演变，磁场应力逐渐在恒星表面附近的地壳中积累。有一种理论认为，当应变超过固相的弹性极限时，地壳会发生突然的结构变化，导致观察到的爆裂现象。我们通过理论计算专门研究了这个过程。确定达到弹性极限所需的时间以及在该时间内积累的弹性能量。结果发现，在观测到的突发间隔时间内（大约几十年）可以存储观测到的能量。内容以发表论文的形式发表。我们正在继续开展这项研究。此外，我们还整理了前一年确定磁中子星结构、考虑地壳（壳）弹力的研究成果，发表了一篇论文。我们考虑了更真实的中子星模型的弹力并证实了其效果。尽管弹力很弱，但发现流体静力平衡的磁场条件显着松弛。在引力波天文学中，引力波可能是由中子星球形扭曲产生的，目前正在对这些进行观测研究。尽管以目前的观测精度尚未获得积极的结果，但预计未来会得到有意义的结果。他们专门确定了中子星表面磁场产生的凸起。我们假设吸积盘中的物质在表面积累的过程。特别是，最近的观察表明，磁场中还存在偶极子以外的成分，因此将其纳入其中。这一点是之前研究中没有发现的，结果以发表论文的形式发表。