恒星のスーパーフレアに伴う、超高速プロミネンスの噴出を検出

恒星表面の大規模な爆発現象であるスーパーフレアに伴って噴出したプロミネンスが、京都大学のせいめい望遠鏡と宇宙望遠鏡による同時観測で捉えられました。噴出したガスの量もその速度も、これまでに観測されたものを大きく超える規模であり、恒星の活動が、周回する惑星に与える影響を考える上で、最も極端な例となります。

太陽表面での爆発現象であるフレアと、それに伴って噴出するプロミネンスは、地球環境にも影響を及ぼすことから、近年注目を集めています。さらに大規模な爆発現象スーパーフレアが太陽以外の恒星でも観測されていますが、それに伴って噴出するガスの速度は、これまでの例ではその恒星から脱出できるほど高速ではありませんでした。

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、京都大学岡山天文台の口径3.8メートルせいめい望遠鏡と、太陽系外惑星の捜索のための宇宙望遠鏡TESSによる同時観測で、「オリオン座V1355星」で発生したスーパーフレアを捉えました。そして、それに伴って噴出したプロミネンスのガスの量と速度を測定することに成功しました。スーパーフレアのエネルギー量は、最大規模の太陽フレアの7000倍、プロミネンスの噴出速度は毎秒1600キロメートルで、この恒星からガスが脱出できる速度である毎秒350キロメートルを大きく超えるものでした。さらに、このプロミネンスの質量は、これまでに太陽で観測された最大級のプロミネンスの100倍にも上ることも分かりました。

今回の研究の中心となった、京都大学大学院理学研究科 修士課程の井上 峻（いのうえ しゅん）さんは、「この発見は、恒星の周囲の惑星環境と、恒星自身の進化という、2つの観点から重要な意味を持ちます」とコメントしています。

本研究では、恒星から噴出するプロミネンスの確かな証拠を捉えました。この噴出が、恒星本体の進化にどのように影響し、また恒星を周回する惑星にどのような影響を与えるかを考察することで、今後の恒星・惑星科学の大きな手掛かりを得ることができると期待されます。研究チームは、今後は可視光線だけでなく、X線や電波を観測できる望遠鏡と連携して同時観測を行い、恒星における大規模なプロミネンス噴出についての理解を深めたいと考えています。

この研究成果は、Inoue et al. “Detection of a high-velocity prominence eruption leading to a CME associated with a superflare on the RS CVn-type star V1355 Orionis”として、米国の天体物理学専門誌『アストロフィジカル・ジャーナル』に2023年4月27日付で掲載されました。