東大ら,超巨大フレアを2つのX線観測装置連携で捕捉

東京大学とJAXAは,2つのX線観測装置(広範囲観測を得意とする全天X線監視装置「MAXI」,詳細観測を得意とする高精度X線望遠鏡 「NICER」)を組み合わせ,いつどこで発生するかわからないフレア現象を初期段階で発見し,詳細観測を開始することに成功した(ニュースリリース)。

恒星フレアは,恒星の外層大気で磁場に蓄積されたエネルギーが突発的に解放される爆発現象。太陽フレアが周辺に与える影響は甚大で,過去には停電が発生した例があるが,このような巨大フレアは発生頻度が低く,太陽の観測のみでリスクを定量化するのは現実的ではない。

そこで研究グループは,宇宙に数多ある恒星を観測することにした。フレアが発生する現場は数百万度以上の高温プラズマが存在するため,X線で明るく見える。しかし現存するX線観測衛星単一では,多数天体の常時監視と個別天体の詳細観測の両立が難しく,これまでの観測は長期モニターで受動的にフレアの発生を待つという効率面で劣る方法が主流だった。

そこで研究グループは,国際宇宙ステーション(ISS)に搭載するMAXIとNICERを連携させることで,恒星フレアなどの突発的なX線増光を起こした天体を素早く捕捉するシステム「MANGA(MAXI and NICER Ground Alert)」を開発した。

このシステムにより,RS CVn型連星であるおひつじ座UXのフレア初期の増光をMAXIにて検知し,そのわずか89分後にNICERによる詳細追観測に成功した。

このフレアの規模は過去最大の太陽フレアと比較しても100万倍近く大きいものだった。フレアによるエネルギー解放直後のX線エネルギースペクトルのモデリング(熱制動放射による連続成分と脱励起による輝線成分の分析)から,プラズマ温度とX線光度の変化には時間差が生じていることがわかり,フレアループ内のプラズマ形成の時期を捉えていることが示唆された。また,半ループ長を太陽半径の約4倍(太陽フレア典型スケールの約100倍)と見積もった。

輝線成分の情報では,太陽以外の恒星フレア現象で初となる衝突電離平衡から乖離したプラズマの観測的証拠を探した。鉄の24階電離イオン,25階電離イオンからの輝線放射強度比の時間的進化を求めて理論予想値と比較することで,フレア発生直後のプラズマは電離非平衡状態で説明可能であることを示した。

今回の観測データでは,電離平衡状態の解を棄却するまでは至らなかったが,研究グループは今後,X線分光撮像衛星「XRISM」等の他のX線観測衛星との同時観測を行なうことで,電離非平衡プラズマの初検出を目指すとしている。

キーワード:

関連記事

  • 京都大学 特別教授 野田進教授

    フォトニック結晶レーザーが拓く「高輝度半導体レーザー」の次章

    半導体レーザーは小型、高効率という強みを持つ一方で、高出力化するとビームが乱れ「輝度」が伸びないという壁があった。フォトニック結晶レーザーはその常識を塗り替えつつある。その研究の先駆者である京都大学高等研究院・特別教授の…

    2026.04.02
  • 【主張】政策と技術を結ぶ日本の可能性

    世界最大の光学展示会 3月15日から米国ロサンゼルスでOFC(Optical Fiber Communication Conference and Exhibition)が開幕する。通信バブル崩壊後、存在感を失っていた同…

    2026.03.25
  • Orbital Lasers、30.2億円の資金を調達 宇宙用レーザーの送受光技術を開発へ 

    Orbital Lasersは、シリーズAラウンドとして第三者割当増資及びJ-KISS型新株予約権の発行により30.2億円の資金調達を実施した(ニュースリリース)。これにより、シードラウンドからの累計エクイティ調達額は3…

    2026.03.23
  • JAXA、X線分光撮像衛星が恒星フレアを初観測

    宇宙科学研究所(JAXA)は、2つのRS CVn型連星の観測を通して、X線分光撮像衛星XRISMによって初めて恒星フレアを捉えることに成功した(ニュースリリース)。 太陽のような恒星の最外層には、コロナと呼ばれる高温のプ…

    2026.03.11
  • 岡山大など、シリコンフォトニクスを用いた人工衛星用静電気センサを開発

    岡山大学、大阪公立大学、九州工業大学、産業技術総合研究所、春日電機は、シリコンフォトニクスを用いた人工衛星用の静電気センサを開発した(ニュースリリース)。 近年、人工衛星を活用した宇宙ビジネスが拡大している。小型衛星ネッ…

    2026.03.03

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア