中性子星の強力な磁気バリアに沿って回転する物質を観測 ~全天 X 線監視装置 MAXI と X 線分光撮像衛星 XRISM の連携観測が生んだ成果~

2026-10-26 愛媛大学

愛媛大学、日本大学、金沢大学、理化学研究所などの研究グループは、強力な磁場を持つ中性子星を含むX線連星「1A 1118-61」を、全天X線監視装置MAXIとX線分光撮像衛星XRISMを連携させて観測し、磁気圏周辺の物質の運動を捉えた。この天体は約17年ごとにX線で突発的に増光する。MAXIが増光の開始を検出したことを受け、ピークから約10日後にXRISMによる詳細観測を実施した。XRISM搭載の高分解能軟X線分光装置Resolveにより、鉄原子が放射するX線輝線の形状を精密に解析した結果、輝線の一部が中性子星の強磁場に支配される磁気圏外縁を周回する物質から生じたとする予測と一致した。本成果は、強磁場と周辺物質が相互作用する領域を観測的に調べる新たな手法を示し、中性子星への物質降着や、強磁場環境における物質の動態の理解を深めるものと期待される。

中性子星の強力な磁気バリアに沿って回転する物質を観測 ~全天 X 線監視装置 MAXI と X 線分光撮像衛星 XRISM の連携観測が生んだ成果~

<関連情報>

XRISM/Resolve が明らかにした Be 型 X 線連星パルサー 1A 1118-61 のアウトバーストにおける中性鉄輝線の形 XRISM/Resolve Reveals the Profiles of Neutral Iron Emission Lines in an Outburst X-Ray Spectrum of the Be/X-Ray Binary Pulsar 1A 1118-61

Toshihiro Takagi, Megumi Shidatsu, Motoki Nakajima, Mutsumi Sugizaki, Tatehiro Mihara, Camille M. Diez, Gabriele A. Matzeu, and Simon Dupourqué
The Astrophysical Journal Letters  Published: 2026 September 15
DOI:10.3847/2041-8213/aea070

Abstract

We report on the high-resolution X-ray spectroscopy of the Be/X-ray binary pulsar (BeXBP) 1A 1118−61 during the outburst in 2026 January–February with X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM)/Resolve. We have successfully resolved the structure of neutral Fe Kα emission lines (including Kα1 and Kα2) and found that they consist of two distinct components with line widths of σ ∼ 2 eV (∼100 km s−1) and σ ∼ 40 eV (∼2000 km s−1). The Resolve data also allow us to perform pulse-phase-resolved spectroscopy. For the narrow (σ ∼ 2 eV) component, the line flux and equivalent width vary with the pulse phase, whereas its centroid energy and width do not. In contrast, for the broad (σ ∼ 40 eV) line component, the centroid energy and width show pulse-phase dependence, while the line flux and equivalent width do not show significant changes. These results suggest that the broad Fe Kα emission likely originates from the inner region of the accretion disk truncated near the magnetospheric radius, while the narrow Fe Kα emission may arise from the Be star and/or its surrounding circumstellar disk.

1701物理及び化学
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