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天文学:ブラックホールX線連星系におけるアウトバーストを通じて追跡される強力な円盤風

Nature 554, 7690 doi: 10.1038/nature25159

近接連星系におけるコンパクトな恒星の残骸(例えば、ブラックホール、中性子星、白色矮星)への物質の流れに伴う、反復するアウトバーストから、よく分かっていない降着過程を絞り込む方法が得られる。こうしたアウトバーストの光度曲線は、降着円盤内の角運動量輸送(従って質量輸送)の効率によって形が変わり、この効率は従来から粘性パラメーターαにエンコードされている。この輸送の背後にある物理的機構と考えられている磁気回転不安定性の数値シミュレーションによって、αの値がおおよそ0.1~0.2になることが示されており、これは降着を受けている白色矮星の観測から得られた値と矛盾しない。中性子星やブラックホールの周囲の降着円盤に対する同等の粘性パラメーターは、これまで推定されていなかった。本論文では、ブラックホールのX線連星系における21のアウトバーストのX線光度曲線のアーカイブデータを解析した結果を報告する。我々は、降着モデルにベイズ的アプローチを適用することによって、αに相当する値を約0.2~1.0と決定した。こうした高い値は、円盤内の角運動量輸送率が本質的に非常に高い(大規模な磁場が円盤を貫通している場合にのみ磁気回転不安定性によって維持される可能性がある)、あるいは、かなりのアウトフローを通して円盤から質量が失われている(こうしたアウトフローがブラックホールX線連星系におけるアウトバーストの形を大きく変える)のどちらかを示していると解釈できる。今回のαの見積もりと連星系の降着状態に相関がないことから、そうしたアウトフローが全ての降着状態において円盤質量のかなりの割合を除去できると推測され、従ってアウトフローは、特定の放射条件を必要とする熱的に駆動される円盤風ではなく、磁気的に駆動される円盤風に対応していることが示唆される。

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