FAST 望遠鏡が 2 匹の「毒蜘蛛」を捉えました!

著者: バナナリーフ

この記事はサイエンスアカデミー公式アカウント（ID: kexuedayuan）から引用したものです。

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FAST は電波天体望遠鏡だとおっしゃいましたが、なぜ趣味でクモを捕まえるのですか?

天体望遠鏡は今でも天文学に使われていますね～でも、天文学者が天体にニックネームをつけることもあるので、考慮しなくてはいけませんね…

実際、FAST が捉えた 2 つの「毒蜘蛛」は、どちらも特殊なタイプのパルサーです。

これら 2 種類の毒蜘蛛は異なる種です。 1 つは有名な「クロゴケグモ」で、もう 1 つはセアカゴケグモと呼ばれています。

クロゴケグモ対セアカゴケグモ

「ブラック・ウィドウ」という名前は皆さんご存知だと思います。まず、このクモは南米で最も有毒なクモの 1 つであり、交尾後にメスがオスを食べることからその名が付けられました。 2つ目は、マーベルにはブラック・ウィドウと呼ばれる古典的な女性キャラクターがいることです。

クロゴケグモ（画像出典：https://www.nationalgeographic.com/）

セアカゴケグモは、誰にとっても馴染みのない名前かもしれません。オーストラリアのクロゴケグモの近縁種であるセアカゴケグモは、クロゴケグモに似ていますが、唯一の違いはセアカゴケグモの背中に赤い縞があることです。クロゴケグモと同様に、セアカゴケグモも非常に有毒なクモであり、交尾後にオスのクモがメスのクモに食べられることがよくあります。

オーストラリアのセアカゴケグモ（写真提供：https://australianmuseum.net.au/）

スパイダーパルサー

1988年、天文学者は日食を伴う最初のミリ秒パルサー連星系を発見しました。この連星系では、主星はミリ秒パルサーであり、伴星は太陽のわずか 0.02 倍の質量を持つ星であると測定されています。 2つの星が互いの周りを回転すると、特定の位置に到達するたびに、パルサーから放射される電磁波信号は伴星とその周囲の物質によって遮られます。パルサーが遮られると、パルサーの信号を観測できなくなります。これが日食という現象です。太陽が月に遮られて起こる日食も掩蔽と呼ばれる現象です。

天文学者たちは観測データから、このような連星系では伴星の物質が主星の恒星風（太陽風に似ている）によって加熱され、一部運び去られるだろうと推測している。言い換えれば、主星であるパルサーが伴星を「殺している」のです。これは悪名高いクロゴケグモそっくりですね！そのため、天文学者はこのタイプのパルサーを「ブラックウィドウ」パルサーと呼んでいます。

主星の恒星風（ミリ秒パルサー）の影響により、伴星が加熱され、物質が吹き飛ばされます（出典：https://svs.gsfc.nasa.gov/）

その後の観測で、天文学者たちは同じミリ秒パルサー連星系を次々と発見した。このタイプの連星系には日食があり、伴星の質量は太陽の質量の 0.1 倍未満です。

観測が深まるにつれ、天文学者たちは球状星団の中にも似たような連星系が存在することを発見したが、一つだけ違いがあった。それは、連星系の伴星の質量がより重いということだ。その後、天文学者たちは球状星団の外側でもそのような系を発見しました。

伴星はそれぞれ質量が異なるため、天文学者は、後から発見された伴星の方が質量が大きい場合を別のカテゴリーに分類する必要があると感じています。これら 2 種類のミリ秒パルサー連星系は非常によく似ており、どちらも伴星を殺しているため、後で発見されたものをレッドバック スパイダー パルサーと呼びましょう。

クロゴケグモとセアカゴケグモ、この 2 種類のパルサーは総称してスパイダーパルサーと呼ばれます。

FASTの発見

数日前、FAST がヘラクレス座球状星団で連星パルサーを発見したという話をしました。 FAST が連星パルサーを発見したのは今回が初めてです。実際、この研究には「初めて」の成果があり、それは FAST による最初のパルサータイミング観測です。このタイミング観測を利用して、天文学者たちは、この球状星団にある分類されていないスパイダーパルサーの伴星の質量が太陽の0.02倍、つまりブラックウィドウであると測定しました。

最近、FAST からまた良いニュースがもたらされました。球状星団M92に連星パルサーが発見されました！これは FAST によって発見された 2 番目の連星パルサーであり、この球状星団でパルサーが検出された初めてのケースでもあります。このパルサー連星は、スパイダーパルサーになるためのいくつかの条件を満たしています。1. ミリ秒パルサーである。 2. 日食現象があります。この連星系の伴星は太陽の約0.18倍の質量を持ち、セアカゴケグモであると考えられる。

結論

FASTは短期間のうちに次々と成果を上げ、世界最大の単一口径電波望遠鏡としての潜在力を発揮しました。近い将来、FAST は継続的な成功を収め、広大な宇宙に対する理解を深めるのに役立つと信じています。