X線連星でジェットの初のコリメーション・プロファイルを解明(Researchers Reveal First Jet Collimation Profile in an X-ray Binary)

2026-09-02 中国科学院(CAS)

中国科学院新疆天文台の研究チームは、X線連星SS 433の過去のVLBI(超長基線電波干渉計)観測データを詳細に解析し、X線連星におけるジェットのコリメーション(収束)プロファイルを初めて実測的に導出した。1995年と1998年の観測では、接近ジェット・後退ジェットの双方が準放物線状のコリメーションを示した一方、1999~2000年のデータからは、ジェット幅が比較的平坦な傾向から急勾配へ変化する可能性が示された。この結果は、X線連星の活動時期によってジェットの形状・収束特性が変化することを示唆する。活動周期が数日~数週間と短いX線連星は、数百万年以上の時間尺度で進化する活動銀河核(AGN)よりもジェット進化を追跡しやすい。また、多周波観測からX線連星で初めてコアシフト関係も導出し、AGNとの理論的共通性を確認した。

X線連星でジェットの初のコリメーション・プロファイルを解明(Researchers Reveal First Jet Collimation Profile in an X-ray Binary)
AI-generated schematic illustration of the jet width profiles of SS 433. (Image by XAO)

<関連情報>

X線連星系におけるジェットコリメーションプロファイルの初測定:SS 433の事例 The First Measurement of Jet Collimation Profiles in an X-Ray Binary: The Case of SS 433 The Astrophysical Journal Letters  Published: 2026 August 18 DOI:10.3847/2041-8213/ae93b4

Abstract

While significant progress has been achieved in active galactic nuclei, jet collimation profiles in X-ray binaries (XRBs) have not been directly measured. Here we report the first measurement of jet collimation profiles in an XRB using very long baseline interferometry data from SS 433. The approaching jet exhibits a well-constrained quasi-parabolic profile in the 1995 and 1998 data, whereas the prominent local oscillations present in the 2000 jet-width measurements preclude a robust characterization of the jet collimation profile. Nevertheless, the 2000 data suggest that the intrinsic jet opening angle decreases gradually from ∼20at 8 × 1014 cm to ∼3at 9 × 1015 cm (deprojected), providing evidence for progressive jet collimation. The width and opening angle of the receding jet are also presented, although their interpretation is limited by the free–free absorption effect. In addition, we measure the frequency-dependent core positions at four bands and derive a core-shift relation. These results establish SS 433 as the first XRB in which jet collimation, opening-angle evolution, and core-shift relation are constrained.

1701物理及び化学
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