自然科学研究機構 国立天文台

京大せいめい望遠鏡でスーパーフレアの検出に成功―生命居住可能な惑星への影響の理解に向けて―

研究成果

しし座AD星のスーパーフレアの想像図
しし座AD星のスーパーフレアの想像図。黒点(星の表面の黒色の部分)の周辺で巨大スーパーフレア(白色)が発生している。(クレジット:国立天文台) オリジナルサイズ(1.3MB)

京都大学岡山天文台の「3.8mせいめい望遠鏡」を中心に複数の望遠鏡を用いた連携観測で、恒星表面で発生する大規模な爆発現象「スーパーフレア」が捉えられました。スーパーフレアは、太陽の表面で起こるフレアよりもエネルギーが格段に大きい一方で、その放射の振る舞いや時間変化は太陽フレアと似た性質を示すことが分かりました。今後も観測例を増やすことが、地球や生命居住可能な惑星への影響を議論するための基礎になると期待されます。

太陽表面で突発的に起こる爆発現象である太陽フレアは、その強い電磁放射や放出される荷電粒子が、通信障害や大規模停電といった多大な影響を地球に与えることがあります。さらに大きなエネルギー量のスーパーフレアが、頻度は少ないものの太陽で起こる可能性もあります。一方で、温度の低い恒星ではスーパーフレアが頻発していることが知られています。このような恒星を観測してスーパーフレアを捉えその性質を解明すれば、地球や惑星の環境にスーパーフレアが及ぼす影響を評価することができます。

京都大学や国立天文台などの研究者から成る研究チームは、温度の低い恒星「しし座AD星」のモニター観測を8夜超に渡って行い、12件の恒星フレアを検出しました。そのうちの1件は、最大級の太陽フレアの20倍ものエネルギーを持つスーパーフレアでした。観測データの解析から、スーパーフレアは太陽フレアと同様のメカニズムで起こること、増光を引き起こす高エネルギーの電子の量が太陽フレアよりもおよそ10倍必要であることが分かりました。これまでに得られた太陽フレアの知見からスーパーフレアが惑星に及ぼす影響を評価できることになり、大規模な宇宙天気現象を予報することにつながる成果となりました。

研究チームは今後も観測を続け、さまざまな恒星で起こるフレアを検出し、解析することを目指しています。恒星のスーパーフレアから放出される荷電粒子の量や速度を明らかにし、惑星に及ぼす影響をより一般的に議論する基礎を築くことが期待されます。

本研究成果は、Namekata et al. “Optical and X-ray observations of stellar flares on an active M dwarf AD Leonis with Seimei Telescope, SCAT, NICER and OISTER”として、『日本天文学会欧文研究報告(Publications of the Astronomical Society of Japan)』に2020年7月10日に掲載されました。

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