天文学者らは、10年にわたり中性子星P13に劇的な変化を観測した。同星は暗い状態から高輝度状態へ移行した。NGC 7793銀河に位置し、約1000万光年離れたP13のX線出力と回転速度が大きく変化した。これらの観測は超臨界降着過程に関する新たな知見を提供する。
中性子星は、質量の大きな星の密度の高い残骸であり、ガスを降着する際に極端な振る舞いを示すことがある。NGC 7793のP13の場合、研究者らは2011年から2024年にかけ、XMM-Newton、Chandra、NuSTAR、NICERなどの望遠鏡を用いてその活動を監視した。
当初超臨界降着の中性子星として同定されたP13は、0.4秒ごとに回転し、安定した加速を示す。10年間で、そのX線輝度は2桁以上変動した。注目すべき暗相は2021年に発生し、星の輝きが大幅に低下した。2022年にP13は再び輝き始め、2024年には2021年の水準の100倍以上に急増した。
これに伴い回転ダイナミクスも変化した。2022年の再輝光時、回転速度の加速率が2倍になり、2024年まで高水準を維持した。輝度増加とスピンアップの同期は、降着構造の進化を示唆し、中性子星の磁気極における降着カラムの高度変化が関与している可能性がある。
星の回転により検出可能なこうしたパルスは、超輝発X線源を駆動する機構の手がかりを提供する。結果は、暗相中に降着系が変化したことを示し、ガス流入率を輝度とスピン変化の両方に結びつける。この長期監視は、超臨界降着が極端な輝度を生み出す様子を明らかにし、コンパクト天体の物理学理解を進展させる。