短い閃光のあとに続いた約9分のX線——アインシュタイン・プローブが捉えた宇宙の活動

ガンマ線の閃光だけを見れば、すぐに終わったように見える天体現象があります。2025年7月4日、アインシュタイン・プローブが捉えたEP250704a（GRB 250704B）では、約0.4秒のガンマ線バーストのあと、軟X線が約560秒にわたって放射されました。短い閃光の背後に、別の長い活動段階が隠れていた可能性を示す観測です。12

この信号は、より高いエネルギーのガンマ線だけを観測していては見逃されたかもしれません。研究者たちは、放射を生み出した残骸が長く活動する高速回転のマグネターだった可能性を検討しています。ただし、残骸の正体が確定したわけではありません。211

0.4秒の閃光のあと、約560秒の軟X線

GRB 250704Bは、継続時間が約0.4秒の短いガンマ線バーストに分類されました。一方、アインシュタイン・プローブの広視野X線望遠鏡は、0.5〜4 keVの軟X線を約560秒にわたって検出しました。12

注目されるのは、このX線放射が単にガンマ線の閃光の余韻として続いたものとは限らない点です。変動のしかたやスペクトルは、強いガンマ線のピークのあとに標準的な残光が続く、という単純な描像には当てはまりにくいと報告されています。研究では、軟X線の長い信号を、別個の活動段階として捉えています。2

可視光や赤外線の追観測が示した、もう一つの顔

初期の閃光だけでなく、その後の光を幅広く調べた観測も行われました。多波長解析では、X線の長い放射に加え、光学・赤外線で約1日続いた特徴的なプラトーと、その後の急な減光が報告されています。解析は電波からガンマ線までを対象とし、発生後ほぼ2日にわたる観測を含みます。

これらのデータは、ミリ秒マグネターがバースト後も活動を続け、放射にエネルギーを供給したというモデルと整合します。マグネターとは、非常に強い磁場を持ち、高速で自転する中性子星です。この解釈では、X線は自転が遅くなる過程で放出されるエネルギーに結びつき、光学・赤外線はエネルギー供給を受け続ける残光として説明されます。いずれも観測を説明するモデルであり、マグネターの存在を直接確認した結果ではありません。11

中性子星合体の「その後」を探る手がかりに

マグネター説が正しければ、短いガンマ線バーストのあとも、合体で生まれた残骸はしばらく活動を続けていたことになります。これは、コンパクト天体の合体後に何が起きるのか、また中性子星の残骸がすぐにブラックホールへ崩壊せずに残りうるのかを考えるうえで、重要な手がかりになり得ます。今後は、重力波の観測と組み合わせて、合体に伴う電磁波の兆候を探す際にも、軟X線の長い放射が注目される可能性があります。211

中性子星の「状態方程式」とは、超高密度の物質がどのように振る舞うか、たとえば中性子星がどれほどの質量を支えられるかを記述するものです。合体した天体の質量や残骸の行方を確かめられれば、こうした物質の性質を調べる助けになる可能性があります。ただし、EP250704aの観測だけで残骸の正体が判明したり、状態方程式を直接測定できたりしたわけではありません。今回の意義は、将来の観測で検証できるかもしれない信号を見つけた点にあります。211

今回の観測が示すこと

アインシュタイン・プローブは、0.4秒ほどのガンマ線バーストのあとに、約9分間続く軟X線放射を捉えました。光学・赤外線や電波の追観測と合わせると、最初の閃光だけから想像するよりも、長く複雑な現象だったことがうかがえます。マグネターが残骸として活動を支えたという説明は有力な手がかりですが、現時点では確定した結論ではありません。1211