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宇宙:降着を起こしているミリ秒パルサーの準周期的なX線光度の変動

Nature 424, 6944 doi: 10.1038/nature01754

伴星からの物質を降着させている中性子星へ流れ込む相対論的プラズマ流は、超高核密度の中性子星内部の物理的状況および強力な場である重力を探るために利用できる。中性子星の数キロメートル上空を軌道運動しているプラズマの非一様性は、プラズマ流が持つミリ秒の力学的時間スケールを基準とするX線光度の変動として観測可能である。それらの変動では、キロヘルツ領域にある2つの周波数が特徴であり、これがキロヘルツ領域における1対の準周期的変動(kHz QPO)である。これらの変動の原因について(軌道運動に基づいた)対立するモデルはすべて、変動と中性子星の自転周波数との関係を予測している。しかし、中性子星の自転がはっきりと知られていなかったため、検証は困難であった。本論文では、自転周波数が知られているパルサーからのkHz QPOの発見を報告する。我々の観測結果は、kHz QPOと中性子星の自転との間の明らかな関係を証明するものであるが、その関係は現在のいかなるモデルによっても予測されていない。したがって、kHz QPOの理解のための新しいアプローチが必要である。自転と一般相対論的な軌道周波数およびエピサイクリック周波数が共鳴することにより、観測されたQPOと自転との関係が説明される可能性があることが示唆される。

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