レモン型マグネターの内部磁場強度は、極限に近い1兆テスラ

超強力な磁場を持つマグネターの観測で、
同天体の回転に伴うX線パルスの到着時間が、進んだり遅れたりする現象が発見されました。

このことから、マグネターがわずかにレモン型に変形していることが想像でき、
さらに、その変形量を説明するのに必要な内部磁場強度が、1兆テスラもあることが世界で初めて分かったんですねー

X線（紫）で見た超新星残骸“かに星雲”の画像を 可視光と重ねたもの。 中心の白い点がパルサー。

中性子星は、太陽程度の質量を持ちながら半径はわずか10キロと、宇宙でもっとも高密度な天体です。
その表面の重力は、地球の重力の2000億倍もあり、ブラックホールを除くと宇宙最強になるんですねー
さらに磁場の強さも、一般に1億テスラに達するそうです。

中性子星の多くは、回転するにつれ周期的な電波やX線を出す“パルサー”として観測されていて、
超新星残骸“かに星雲”の中心にある“かにパルサー”など、天の川銀河内で約2000個が知られています。

また、一般的に強い磁場を持つ中性子星の中でも、
特に磁場の強いものは“マグネター”と呼ばれています。

今回の研究では、X線天文衛星“すざく”を使って、
カシオペア座の方向にあるマグネター“4U 0142+61”を観測。

その結果、低エネルギーのX線（軟X線）では、
中性子星の回転に伴うパルスが一定周期（8.69秒）で検出できたのに、
高エネルギーX線（硬X線）では、
パルスの到着時刻が約15時間かけて、0.7秒ほど進んだり遅れたりしていたんですねー

この発見については、同天体が地球から0.01%ほど対称軸に沿って、細長いレモンのような形に変形したので、対称軸が首振り運動をする結果だと分かりました。

マグネターの磁場の模式図。 紺色は外部に出る双極子磁場、赤色はトロイダル磁場。 赤色い磁力線は星を赤道方向に縮め、紺色の磁力線は広げる力を及ぼす。 緑色は軟X線放射域、オレンジ色は硬X線放射域。

中性子星内部に隠れているドーナッツ状の磁場（トロイダル磁場）は、
レモン型の変形を引き起こすことが知られています。
なので、この変形量を説明するのに必要な内部磁場の強度を推定してみると、
1兆テスラという、考えられる極限に近い値だったんですねー

中性子星の内部に潜む磁場が観測から推定されたのは、今回が世界初になります。
マグネターが、極めて強いトロイダル磁場を持つことは、理論的に提唱されていたのですが、
これまで、それを観測から見極める手段がなかったんですねー

今回の成果は、この難題に初めて突破口を開くものになります。
今後は、“すざく”などで観測された他のマグネターで、
同様の首振り運動が起こっているか探って行くそうです。