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宇宙:X線のサイクロトロン吸収線で測った単独中性子星の磁場

Nature 423, 6941 doi: 10.1038/nature01703

単独の中性子星は、強い磁気を帯びた、高速に自転する天体であり、星の進化の終点として形成される。中性子星は、その高い表面温度のため、X線放出により直接観測が可能である。単独の中性子星のX線スペクトルに目だった構造があれば、大気の存在を示したり、あるいはX線連星に対してと同様、サイクロトロン過程を通じて磁場の強度を推定したりすることが、原理的には可能である。ただしこれまで観測されたほとんどすべての単独の中性子星のスペクトルは、特徴のない熱的連続スペクトルに見える。唯一の例外は1E1207.4-5209であり、そのスペクトルには2つの深い吸収線が検出されているが、はっきりしないため、決定的な解釈はまだ得られていない。本論文では、この1E1207.4-5209を長時間にわたりX線で観測した結果、スペクトルの0.7、1.4、2.1 keVに、等間隔に配置された3つの明瞭な吸収構造を検出することに成功した。さらに2.8 keVには、第4の吸収線の気配がある。これらの吸収構造は、星の自転に同期して変化する。これらの構造は論理的には、サイクロトロン共鳴吸収によるものと解釈でき、それが電子に起因すると仮定すれば、磁場は8×1010G の強度であると計算できる。

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