はくちょう座X-3、減光から再増光―メディチーナ望遠鏡が活発な電波フレアを観測
2026年8月25日 22:52
イタリアのメディチーナ電波望遠鏡が、マイクロクエーサー「はくちょう座X-3（Cygnus X-3）」の電波強度が減光から再び上昇する様子を捉えた。研究チームは現在の電波フレア活動が続いていると判断し、メディチーナでの監視を継続するとともに、他の観測施設にも多波長での追跡を呼びかけている。
■3.1Jyまで低下した後、4.5Jyへ再上昇
イタリア国立天体物理学研究所（INAF）などの研究チームは、口径32メートルのメディチーナ電波望遠鏡を使い、中心周波数18.5GHzで、はくちょう座X-3を観測した。結果は2026年8月24日、Astronomer's TelegramのATel #18001で報告された。
観測は8月22日02時44分UTC（日本時間同日11時44分）に始まり、この時点の電波フラックス密度は5.0±0.3Jyだった。その後、同日17時06分UTCには3.9±0.2Jy、23日01時55分UTCには3.1±0.1Jyまで低下した。
ところが、その後は増光に転じた。23日03時34分UTCに3.6±0.1Jy、同日17時10分UTCに4.0±0.1Jyを記録し、24日01時31分UTC（日本時間同日10時31分）には4.5±0.1Jyに達した。
最初の23.2時間で5.0Jyから3.1Jyまで低下した後、続く23.6時間で1.4Jy上昇したことになる。研究チームは、この再上昇から電波フレア活動がまだ続いていると判断した。なお、今回の観測報告は活動の継続を示しているが、この変化だけから新たなプラズマ放出の有無や具体的な放射機構を特定したものではない。
■過去のフレアでも減光中の増光を観測
はくちょう座X-3では、フレア全体が減光する途中に短時間の増光が重なる現象が過去にも観測されている。2017年4月の巨大電波フレアを調べた査読研究では、メディチーナ電波望遠鏡が8.5GHz、18.6GHz、24.1GHzで観測を行い、減光過程における一時的な放射の増強と、急速な電波スペクトルの変化を捉えた。
同研究では、8.5GHzで観測された増光の一部が、連星系の軌道位相約0.5付近と重なっていた。研究チームは、曲がったジェット内で電波を放つ領域の位置が変化することなどを、軌道位相による見かけの変化を説明する可能性として挙げている。
一方、膨張するプラズマの塊が放つシンクロトロン放射も、マイクロクエーサーの電波フレアを読み解く基本的な枠組みとなる。プラズマが膨張すると、電波に対する不透明度やスペクトルが時間とともに変わる。複数の放射成分が時間差で重なれば、光度曲線が単調に低下せず、途中で持ち直す形になる場合がある。今回の再増光についても、追加の観測がこうした可能性を検討する手掛かりになる。
■2026年は巨大電波フレアが相次ぐ
はくちょう座X-3は2026年、例年になく活発な電波活動を示している。ロシア科学アカデミー特別天体物理観測所のRATAN-600は、1月、4月6日、4月26日、6月に巨大電波フレアを観測したと報告している。最初の3回は4.7GHzで10Jyを超え、1.45GHzでは20Jyを上回った。
1月15日に報告されたフレアでは、4.7GHzのフラックス密度が1月8日の24mJyから6.1Jyまで上昇した。これに先立つ約40日前から、Swift/BATで観測する硬X線がほぼ検出されない一方、MAXIで観測する軟X線が強い「ハイパーソフト状態」が続いていた。
4月6日のフレアでは、RATAN-600が11.2GHzで6.6Jyを記録した。それ以前の少なくとも30日間はハイパーソフト状態とみられ、4.7GHzの電波強度は30mJyを下回り、時には検出限界に近い3～5mJyまで低下していた。
RATAN-600のチームは、1月から6月までに観測した4回のフレアが、長期間のハイパーソフト状態から硬いX線状態への遷移に伴っていたと報告している。8月の活動を加えると、2026年に入って少なくとも5度目の顕著な電波増光局面となるが、ATel #18001は今回の現象を「現在進行中の電波フレア活動」と表現しており、独立した巨大フレアとしての分類までは示していない。
■ハイパーソフト状態とジェット活動
ハイパーソフト状態では、軟X線が強くなる一方、硬X線と電波放射が著しく弱まる。過去の多波長観測を扱った査読研究では、この状態を、ジェットの生成が停止するか大幅に弱まり、ウォルフ・ライエ星からの濃密な恒星風がコンパクト天体の近くを再び満たす状況として説明できると報告されている。
はくちょう座X-3では、ハイパーソフト状態の後に大規模な電波フレアが現れることがあり、降着状態の変化とジェット形成の関係を調べる重要な観測対象となっている。ただし、状態遷移後のどの過程がフレアの規模や発生時刻を決めるかについては、継続的な多波長観測が必要となる。
電波フレアでは、高周波側で光学的に薄いシンクロトロン放射に対応するスペクトルが観測される一方、フレア初期の低周波側では自己吸収などの影響を受けた光学的に厚いスペクトルが現れることがある。こうした周波数ごとの変化を追跡すれば、ジェット内の放射領域が膨張していく過程や、複数の放射成分が重なる様子を調べられる。
■PeVガンマ線を放つ変動天体としても注目
はくちょう座X-3は、ウォルフ・ライエ星と、ブラックホールまたは中性子星とみられるコンパクト天体からなる高質量X線連星である。コンパクト天体の種類は確定していない。公転周期は約4.8時間で、電波、赤外線、X線、GeVガンマ線など複数の波長帯に軌道周期に対応する変動が見られる。
LHAASO共同研究チームは2026年、はくちょう座X-3から時間変動するPeV帯ガンマ線を検出したと査読論文で報告した。観測されたガンマ線の固有スペクトルは約0.06～3.7PeVに及び、月単位の変動がFermi-LATのGeVガンマ線高活動期と重なっていた。
研究チームは、観測されたスペクトルと時間変動について、相対論的ジェットの内側で陽子が数十PeVまで加速され、光子との相互作用を通じてガンマ線を生むハドロン過程で自然に説明できるとしている。少なくとも30PeV級まで陽子を加速する可能性を示す結果であり、はくちょう座X-3を時間変動する超高エネルギー粒子加速源として位置づけるものだ。
今回メディチーナが観測した18.5GHzの電波放射と、LHAASOが検出したPeVガンマ線は、同じ連星系の高エネルギー活動を異なる波長域から調べる材料となる。ただし、8月の電波再増光とLHAASOが解析したガンマ線活動が、同一の放出事象に由来することが確認されたわけではない。
■多波長観測で再増光の正体を追う
メディチーナの研究チームは、現在の活動を電波だけでなく、X線やガンマ線を含む複数の波長帯で追跡するよう呼びかけている。異なる周波数で増光の時刻やスペクトル変化を比較すれば、単一の放射成分が変化しているのか、新しい成分が加わったのかを絞り込める可能性がある。
超長基線電波干渉法（VLBI）による高分解能観測が実施されれば、フレアに伴うジェット構造や放射領域の変化を調べられる可能性もある。過去の巨大フレアでは相対論的ジェットが直接撮像されており、電波スペクトルの時間変化と画像を組み合わせることが、ジェットと降着状態の関係を理解する重要な手掛かりとなってきた。
8月24日時点で、18.5GHzの電波強度は最低値から上昇を続けていた。今後の観測では、この増光がどこまで続くのか、他の周波数帯でも対応する変化が現れるのかが焦点となる。
■注目ポイントQ&A
●今回の活動は2026年で5回目の巨大フレアですか？
2026年には、1月、4月6日、4月26日、6月に巨大電波フレアが報告されています。8月の活動は少なくとも5度目の顕著な増光局面ですが、最新の観測報告は「電波フレア活動が継続中」としており、独立した5回目の巨大フレアと分類しているわけではありません。
●減光した後に再び増光したのはなぜですか？
現在のデータだけでは原因を一つに特定できません。膨張する複数のプラズマ放射成分が時間差で重なった可能性や、軌道位相に伴ってジェットからの放射の見え方が変化した可能性などが考えられます。複数周波数での追跡が、これらを見分ける手掛かりになります。
●LHAASOの観測とはどのような関係がありますか？
メディチーナはセンチ波帯の電波放射を、LHAASOはPeV帯のガンマ線を観測しています。どちらも、はくちょう座X-3の連星系とジェット周辺で起きる高エネルギー現象を調べる観測ですが、今回の電波再増光とLHAASOが解析したガンマ線活動が同一の事象であることまでは確認されていません。
元記事: Cygnus X-3 Refuses to Quiet: Medicina Catches Unexpected Re-Brightening Mid-Decline