XRISM、パルサーが伴星の恒星風を捕らえる瞬間を世界初検出

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By ai-taco

青色極超巨星から流れ出すプラズマの流れの中を通過するパルサーGX 301-2の想像図
太陽の約40倍の質量を持つ青色極超巨星から流れ出す濃いプラズマの流れ(右)の中を、パルサーGX 301-2(中央の光点)が通過していく様子を描いた想像図(Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Laboratory)

米航空宇宙局(NASA)は2026年9月18日、日本の宇宙航空研究開発機構(JAXA)と共同運用するX線天文衛星「XRISM(クリズム)」の観測により、中性子星(パルサー)が連星をなす巨星から吹き出す恒星風を直接捕らえている様子を、これまでで最も明確にとらえたと発表した。観測対象となったのは、大質量X線連星系に属するパルサー「GX 301-2」だ。

XRISMに搭載された精密X線分光装置「Resolve」を用いた解析により、伴星から流れ出したガスがパルサーに向かって秒速およそ150キロメートル(時速にしておよそ54万キロメートル)という猛烈な速度で降着していく様子が確認された。この激しい降着が、GX 301-2でこれまで繰り返し観測されてきた強力なX線フレアの直接的な原動力になっているとみられる。コンパクト天体へ落下する恒星風プラズマの動きがこれほど明確にとらえられたのは今回が初めてだという。

XRISMをめぐっては、りゅう座方向のクエーサー「H1821+643」から噴き出す想定を大きく上回る強力なブラックホール風を検出した先の研究成果も報告されたばかりで、銀河規模の超大質量ブラックホールから恒星サイズのパルサーまで、Resolveの高精度分光観測がコンパクト天体まわりのガスの動きを次々と解き明かしつつある。

NASAの発表によると、GX 301-2は地球からおよそ1万3000光年離れたみなみじゅうじ座の連星系「BP Crucis」に属している。相手の主星「Wray 977」は太陽の約40倍の質量と約60倍の大きさを持つ青色極超巨星で、一方のGX 301-2は太陽以上の質量を直径およそ20キロメートルに押し込めた中性子星だ。GX 301-2は41.5日周期で主星を回っており、主星に最も近づくときと最も遠ざかるときの年2回、数日間にわたる強いX線フレアを起こす。XRISMは2025年2月1日、そうした強いフレアの終盤におよそ16時間の観測を行った。研究チームは、パルサーが濃いガスの流れに入るとまず乱れた降着円盤ができ、流れの奥へ進むと円盤が崩れてガスがパルサーへ直接落下し、流れを抜ける頃には逆向きに回る円盤が一時的に再びできる、というシナリオを描いている。パルサーが流れを通過し終えるまでには約4日かかるという。

研究チームは今後もXRISMによる観測を継続し、GX 301-2のような大質量X線連星における降着メカニズムのさらに詳細な解明を進めていく方針だという。

出典: NASA Science「XRISM Sees Pulsar Gathering Companion’s Wind」(2026年9月18日)

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