京大、スーパーフレア星には巨大な黒点が存在することを明らかに

2015年5月20日 10:26

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(左) 可視光とCa II線で見た太陽の観測画像(Big Bear Solar Observatoryによる観測データ)とスーパーフレア星を可視光とCa II線で見た場合の想像図。大きな黒点の周囲は、Ca II線で見ると明るくなっている。(右)電離カルシウム(Ca II 854.2[nm])の吸収線。スーパーフレア星(上のスペクトル)は、太陽(下のスペクトル)と比較して、中心部分が浅く(明るく)なっており、巨大黒点の存在が示唆される。(京都大学の発表資料より)

(左) 可視光とCa II線で見た太陽の観測画像(Big Bear Solar Observatoryによる観測データ)とスーパーフレア星を可視光とCa II線で見た場合の想像図。大きな黒点の周囲は、Ca II線で見ると明るくなっている。(右)電離カルシウム(Ca II 854.2[nm])の吸収線。スーパーフレア星(上のスペクトル)は、太陽(下のスペクトル)と比較して、中心部分が浅く(明るく)なっており、巨大黒点の存在が示唆される。(京都大学の発表資料より)[写真拡大]

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 京都大学の野津湧太博士前期課程学生・野上大作准教授・柴田一成教授らの研究グループは、ケプラー衛星でスーパーフレアの見つかった太陽型星のうち50星について、すばる望遠鏡を用いた「分光観測」を行い、太陽とよく似た星であっても巨大黒点が生じれば、スーパーフレアが起こりうることを明らかにした。

 太陽フレアは、太陽の表面の黒点に蓄えられた磁場のエネルギーが一気に放出される爆発現象で、大きなフレアでは太陽から大量の放射線や高速プラズマ雲が放出される。大きなフレアで放出されたプラズマ雲が地球磁気圏に衝突・侵入すると、巨大な磁気嵐をき起こす可能性があり、過去には通信障害や大規模停電などの被害へ繋がった事例が報告されている。

 今回の研究では、太陽系外惑星探査衛星「ケプラー」でスーパーフレアの見つかった太陽型星のうち50星について、すばる望遠鏡を用いた分光観測を実施し、その波長スペクトルの詳細な分析を行った。その結果、50天体のうち半数以上は、連星系などの証拠もなく、太陽とおおむねよく似た星であること、多くのスーパーフレア星で起きている星の明るさの周期的な変化は黒点が自転に伴って見え隠れすることで生じていること、スーパーフレア星は太陽と比較して非常に大きな黒点を持つことが分かった。

 研究メンバーは「今後は引き続きすばる望遠鏡での観測を続けるとともに、京都大学を中心に現在建設を進めている京都大学岡山3.8m望遠鏡も使って、さらに詳細にスーパーフレア星の性質や長期的な活動性の変化を調査し、巨大なフレアが起こる条件や兆候について調べる予定です」とコメントしている。

 なお、この内容は「日本天文学会欧文研究報告(PASJ)」67巻第3号に掲載される。論文タイトルは、「High-dispersion spectroscopy of solar-type superflare stars. I. Temperature, surface gravity, metallicity, and vsin i」と、「High dispersion spectroscopy of solar-type superflare stars. II. Stellar rotation, starspots, and chromospheric activities」。

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