X線画像・分光ミッション（XRISM）は、中性子星システムGX13+1からの予想外に遅く密度の高い風を観測し、放射駆動流出のモデルに挑戦しています。この発見は、中性子星周囲の風と超大質量ブラックホール周囲の風の違いを強調します。結果は宇宙フィードバックプロセスの理解を洗練する可能性があります。
2024年2月25日、XRISMのResolve機器は中性子星GX13+1を対象とし、これはより大きな星のコンパクトな残骸で、超高温の物質の降着円盤から明るいX線を放射します。観測直前、GX13+1は予想外に明るくなり、エディントン限界に達するか超え、放射圧が降着物質を宇宙へ押し戻すことで流出を駆動します。
激しい爆発にもかかわらず、GX13+1からの風は約100万km/hで移動しました—地球基準では速いですが、同様のエディントン水準の超大質量ブラックホール近傍の2億km/hの流出に比べて遅いです。流出は異常なほど密で滑らかで、ブラックホール周囲で見られる超高速で塊状の風とは異なります。
「データに含まれる詳細の豊富さを最初に見たとき、これはゲームチェンジャーの結果を目撃していると感じました」と、ESA XRISMプロジェクトサイエンティストのMatteo Guainazziは述べます。「私たち多くの人にとって、数十年追い求めてきた夢の実現でした。」
イギリス・ダラム大学の主任研究者Chris Doneはタイミングの幸運を指摘：「試みたとしてもスケジュールできなかったでしょう。システムは最大放射出力の約半分からはるかに激しいものになり、これまで見たことのないほど厚い風を生み出しました。」
Doneは風を「私たちに向かって転がってくる霧の塊を通して太陽を見るようなもの。霧が濃くなるとすべてが暗くなります」と表現しました。彼は違いに疑問を呈します：「風は全く異なっていましたが、エディントン限界の点でほぼ同じシステムからです。もしこれらの風が本当に放射圧だけで駆動されているなら、なぜ違うのですか？」
チームは、超大質量ブラックホール周囲のより大きな降着円盤からの涼しい紫外線放射が、GX13+1のような恒星質量システムからの高温X線よりも物質とより効率的に相互作用し、速度のコントラストを説明すると提案します。これらの風はフィードバックを通じて銀河進化に影響を与え、分子雲を圧縮または分散させて星形成と成長を調整します。
2023年9月7日にJAXAがNASAとESAのパートナーとともに打ち上げたXRISMは、前例のないX線分解能を提供します。研究はNature（2025；646 (8083): 57）に掲載されます。