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天文学:NGC 253内にあるマグネターからの巨大フレアの急速なスペクトル変動
Nature 589, 7841 doi: 10.1038/s41586-020-03077-8
マグネターは、極めて強力な磁場(1013〜1015 G)を持つ中性子星で、継続時間が約100 msでエネルギーが1040〜1041 ergのX線バーストを散発的に放射する。マグネターからはまた、時折、極めて明るい高エネルギーの巨大フレアが生じる。こうした巨大フレアは短時間(約0.2 s)の強力な閃光で始まり、その後、マグネターの自転周期(一般に2〜12 s)によって変調される、それよりは暗い放射が長く続く。こうしたフレアは、局部銀河群において過去40年間に3例しか観測されておらず、全ての場合でフレアの強度が極端に高いため検出器が飽和した。現在の観測機器の感度では脈動する裾を検出できないことから、銀河系外の巨大フレアはおそらく短いγ線バーストの部分集団だと提案されている。一方で、初期の明るい閃光は約1000万〜2000万パーセクの距離まで容易に観測できる。本論文では、急速に始まり、時間変動が非常に速く、スペクトルが平坦で、サブミリ秒の間にスペクトルが大きく変化するγ線バーストGRB 200415AのX線およびγ線での観測結果について報告する。これらの特性は、GRB 200415Aと銀河NGC 253(約350万パーセクの距離に位置する)が方向的に関連していることを考えると、銀河系外のマグネターからの巨大フレアに予想される特性とよく一致する。3 MeVの光子の検出は、放出されているプラズマの相対論的な運動の証拠となる。自転するマグネター周辺のこうした高速運動するガスからの放射が、今回観測された急速なスペクトルの変化を生み出した可能性がある。

