超新星のような爆発を繰り返しても生き延びる巨大な星、原因は「隠れた相棒」 NASAのX線望遠鏡チャンドラが突き止める

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By ai-taco

NASAは11月9日、X線観測衛星「チャンドラ」の観測によって、爆発のような増光を何度も繰り返す巨大な星の、その原因が分かったと発表しました。研究は米バージニア大学のモジガン・アガカンルー氏らのチームによるもので、天体物理学の専門誌「アストロフィジカル・ジャーナル」に掲載されました。

対象となったのは、地球から約3000万光年離れた渦巻銀河NGC 4559にある「AT 2016blu」という星です。太陽の少なくとも33倍の質量を持つと見積もられる「高光度青色変光星(LBV)」と呼ばれる不安定な星で、2012年から2026年までの間に、少なくとも27回、可視光で急に明るくなる「バースト」が観測されてきました。その間隔はおよそ113日ごと、年に約3回のペースです。明るさは超新星爆発(星が一生の最後に起こす大爆発)と見間違えるほどですが、星自身は爆発のあとも生き残っているため、「超新星インポスター(超新星のにせもの)」と呼ばれています。

渦巻銀河NGC 4559のX線と可視光の合成画像。銀河の周りに紫色のX線源が点在している
AT 2016bluがある渦巻銀河NGC 4559を、チャンドラのX線(紫)と可視光(赤・青)で重ねた画像です。紫色の点が、銀河の中や周囲にあるX線源です。 Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Virgina/M. Aghakhanloo et al.; Optical: SDSS; Image Processing: NASA/CXC/SAO/P. Edmonds

チームは、2026年初めの増光をきっかけに、チャンドラの「ターゲット・オブ・オポチュニティ(突発的な現象に合わせて急きょ観測する枠)」を使い、3月にX線で観測しました。その結果、AT 2016bluは、増光が始まる前の2001〜2002年の観測と比べて、X線で少なくとも100倍明るくなっていました。この種類の星がX線で検出されたのは初めてだということです。

AT 2016bluの静かな時期と増光時を比べた4枚組の画像。上段がX線、下段が可視光
上段はチャンドラのX線画像で、左が増光の始まる前(2001・2002年)、右が2026年3月24〜27日。下段はKAITの可視光画像で、左が静かな時期(3月14日)、右が増光中(3月25日)です。矢印の先がAT 2016bluで、増光中にX線でも姿を現しているのが分かります。 Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Virgina/M. Aghakhanloo et al; Optical: NSF/KAIT

研究チームによると、この星のまわりには、これまで見えていなかった相棒の天体が回っており、その正体は、恒星ほどの質量のブラックホールか中性子星(非常に密度の高い、星の燃えかす)だと考えられます。2つの天体は楕円の軌道で回り合っていて、最も近づいたときに、巨大な星のガスが相棒の側に落ち込みます。落ちたガスは猛スピードで回りながら高温になってX線を放ち、そのX線が周囲の濃いガスを温めて、可視光で明るく輝かせる、という仕組みです。こうした星で、ブラックホールや中性子星の相棒が見つかったのも初めてです。

近くに別の明るいX線源があるため、AT 2016bluを見分けられるほど鮮明なX線望遠鏡はチャンドラしかなかったといいます。可視光の監視には、カッツマン自動撮像望遠鏡(KAIT)などの観測に加え、30人を超えるアマチュア天文家のデータも使われました。また、AT 2016bluはX線で非常に明るいことから「超高光度X線源(ULX)」の候補でもあり、研究チームは、ULXとこうした激しい噴出との間につながりがある可能性も指摘しています。超新星になる前に明るくなる星の研究にも役立つと期待されています。

出典: NASA「NASA's Chandra Finds Source of Star's Mysterious Outbursts」(2026年11月9日)

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