MAXI-NICER連携で捉えた悪魔のまばたき~アルゴルで発生した巨大恒星フレア食の観測に成功~

2025-12-19 京都大学

京都大学を中心とする国際研究グループは、国際宇宙ステーション搭載の日本の全天X線監視装置MAXIと、NASAのX線望遠鏡NICERの連携観測により、食変光星アルゴルで発生した巨大恒星スーパーフレアの「食」を捉えることに成功した。MAXIが太陽フレアの約10万倍に達する突発的なX線増光を検出し、その後NICERが連星運動によってフレア光が遮られる減光現象を高感度で観測した。フレア食のタイミング解析から、フレアの発生位置と空間サイズを特定することに成功し、その規模が太陽直径に匹敵するほど巨大であることが明らかになった。突発現象であるフレア食を事前計画に基づき狙って観測したのは世界初であり、本成果は未解明な恒星スーパーフレアの発生機構解明に重要な制約条件を与える。MAXIとNICERの特性を補完的に活用した本手法は、今後の多波長・マルチメッセンジャー天文学にも展開可能である。

MAXI-NICER連携で捉えた悪魔のまばたき~アルゴルで発生した巨大恒星フレア食の観測に成功~
credit:ひっぐすたん

<関連情報>

MAXI-NICER 連携で観測された悪魔の星アルゴルでの恒星フレア食 Eclipsing Stellar Flare on the Demon Star Algol Binary System Observed during the MAXI–NICER Follow-up Campaign in 2018

Kazuya Nakayama, Wataru Buz Iwakiri, Teruaki Enoto, Shun Inoue, Yuta Notsu, Keith Gendreau, Zaven Arzoumanian, Kenji Hamaguchi, and Tatehiro Mihara
The Astrophysical Journal  Published: 2025 December 18
DOI:10.3847/1538-4357/ae1699

Abstract

Algol is a well-known eclipsing binary hosting an active and variable star that exhibits frequent stellar flares. Here, we report our preplanned and coordinated rapid X-ray follow-up observations of an eclipsing flare on Algol. The Monitor of All-sky X-ray Image detected a flare on Algol at 05:52 UT on 2018 July 4. Subsequently, we carried out a prompt X-ray monitoring with the Neutron star Interior Composition ExploreR starting at 19:45 UT on the same day, and the observation ended at 06:02 UT on 2018 July 6. During the decaying phase of the flare, we successfully detected a 5.8 hr long eclipse, corresponding to the secondary eclipse in which Algol A blocks the line of sight to Algol B. During the eclipse, the 2–10 keV X-ray flux is decreased to the 20% level from 1.9 × 10−10 to 4.5 × 10−11 erg cm−2 s−1. We found a configuration of the flare size and location to explain the X-ray observations; e.g., the flare occurred at the latitude 45°S of the Algol B surface with a flare height of 1.9 × 1011 cm, corresponding to 0.8 times the stellar radius of Algol B, giving 80% obscuration of the flare loop by Algol A. The apparent absorption increase before the eclipse might originate from coronal mass ejection in the line of sight ejected during the flare.

1702地球物理及び地球化学
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