超強磁場中性子星

超強磁場中性子星は、内部磁場のねじれにより表面(地殻)に大きな応力が掛かっているとされる。ある程度近くにストレスが溜まると、近くは球体に近い状態へと戻ろうとする。この時に発生する振動が星震である。

地球の地震のメカニズムに似るが、実際に変動する地殻の大きさはマイクロメートル以下の微小な大きさに過ぎず、時間も100万分の1秒未満とされる。

この星震が発生するとエネルギーと物質が大規模に放出されるが、これが軟γ線リピーターの正体ではないかと考えられている。この時、動径側に物質が放出されれば、その分自転の角運動量が失われるため、徐々に自転速度は減速する。自転の減速とともに磁場も弱まるため、星震は起こらなくなる。その後も中性子星はX線を放射し続けるが、これが特異X線パルサーではないかと考えられている。

超強磁場中性子星でいられる時間は短く、軟γ線リピーターの段階で約1万年、更に特異X線パルサーの段階で約1万年とされ、その後は活動を停止する。

超強磁場中性子星は、その強力な磁力で変形していることが、東大と理研の研究によって明らかとなった。

「4U 0142+61」という超強磁場中性子星をJAXAのX線天文衛星「すざく」で観測、回転に伴い生じるパルスが、低エネルギーのX線(軟X線)では8.69秒(10cBeat)の一定周期なのに対して、高エネルギーX線(硬X線)では約15時間のうちで0.7秒程度進み遅れすることを発見した。

研究チームは、この天体が球形から0.01%程度「レモン型」に変形し、天体の対称軸が首振り(自由歳差運動)をするためと結論付けた。またこの変形原因は天体の磁場の可能性が高く、この変形量を説明するには10¹²テスラ(1兆テスラ)が必要と見込まれている。

中性子星の内部磁場が観測から推定されたのは、この「4U 0142+61」が世界初とされる。