FAST、既知の中で最も軽い中性子星のペアを発見

中国の電波望遠鏡FASTが、これまでに知られている中で最も軽い二重中性子星系を発見した。天文学者にとって、重力の検証や、星の崩壊によって生じる天体の形成過程を研究するための貴重な新たな実験場となる。PSR J1856-0039と名付けられたこのペアの総質量は太陽の2.488倍で、公転周期は2.36時間。これは同種の既知の星系で2番目に短い公転周期だ。

中性子星は、大質量星の残骸である極めて高密度の天体だ。二重中性子星系は約30例しか見つかっていない。この星系では、観測可能なパルサーの質量が太陽の約1.30倍、伴星が約1.19倍となっている。伴星は既知の中性子星の中でも特に軽く、理論上の質量の下限に近い。超新星爆発がこうした天体を生み出す仕組みを、さらに絞り込む手がかりとなり得る。

精密なパルサーの計時観測により、軌道の歳差運動、重力赤方偏移、時間の遅れ、重力波によるエネルギー損失に伴う軌道の緩やかな縮小など、一般相対性理論が予測する複数の効果が確認された。測定された軌道の縮小率は予測値の1.009 ± 0.014倍で、よく一致していた。

この発見は、約900個の新たなパルサーを発見してきたFASTの探査から生まれた。モデルによれば、このペアは約8,200万年後に合体し、おそらくより重い中性子星を形成する。観測を続けることで、極端な高密度状態にある物質の構造についても手がかりが得られる可能性がある。