天体物理学：マグネターの巨大フレアの主要なピークに見られる非常に高い振動数の振動

マグネターは強く磁化された孤立中性子星で、その磁場は最大約10¹⁵ガウス、光度は約10³¹〜10³⁶ erg s⁻¹、自転周期は約0.3〜12.0 sである。銀河系内のマグネターからの非常に高いエネルギーの巨大フレア（ピーク光度が10⁴⁴〜10⁴⁷ erg s⁻¹で、約0.1 s持続する）は、硬X線と軟γ線で複数検出されているが、銀河系外から検出されたものは1個しかない。そうした巨大フレアの間に、低振動数（150 Hz未満）と高振動数（500 Hzを超える）の準周期的振動（QPO）が観測されているが、それらの統計的な有意性には疑問が投げ掛けられている。高振動数のQPOは、これまでフレアのテイル段階でしか観測されていない。今回我々は、銀河NGC 253の方向で、巨大γ線フレアの主要なピークに約2132 Hzと4250 Hzの2つの広いQPOを観測し、これらがバーストの始まりから3.5 ms後に消失したことを報告する。このフレアは、国際宇宙ステーションに搭載された大気–宇宙相互作用モニター（ASIM）によって2020年4月15日に検出されたもので、この装置は、不感時間やパイルアップなどの飽和効果の問題を生じることなく、全エネルギー範囲（50 × 10³〜40 × 10⁶ eV）で主要なバーストの段階（0.8〜3.2 ms）を記録した唯一の観測装置となった。急激なスペクトル変動と共に、バーストピークにおけるこうした極端に高い振動数の振動は、マグネターの巨大フレアの理解を助ける重要な要素になる。

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