地球のオーロラからのX線

【2016年1月28日 ESA】

高緯度地方で見ることができる美しいオーロラは、地球の磁場と太陽風が相互作用して発生する現象だ。太陽からやってくるエネルギーを帯びた粒子が地球の磁場に沿って地球の両極地方に流れ込み、地球大気中のさまざまな分子や原子と衝突して、赤や緑などカラフルでダイナミックな光のショーを見せてくれる。

地球へ入ってくる粒子が減速するときにオーロラからX線が放射されることは、あまり知られていない。そうしたオーロラからのX線が昨年11月10日に、ヨーロッパ宇宙機関（ESA）の天文衛星「インテグラル」によってとらえられた。

インテグラルはブラックホールや超新星、中性子星などを観測する衛星で、このときの本来の目的は、銀河の中心に存在する超大質量ブラックホールに起因する、拡散した宇宙X線背景放射の計測だった。この計測から、遠方の超大質量ブラックホールがいくつ宇宙に存在するのかを予測できるのだ。

本来の目的にとっては残念ながら、11月10日、地球のオーロラからのX線によって背景放射はかき消されてしまった。とはいえ、観測は無駄にはならなかった。その結果から、地球の上層大気中に降り注ぐ電子の分布や、太陽風と地球の磁気圏との相互作用がわかるからだ。

オーロラからのX線の時間変動を表したアニメーション（提供：ESA/Integral/ E. Churazov (IKI/MPA) / M. Türler (ISDC/Univ. of Geneva)）

「あらかじめ予定を組んで行う観測に、オーロラが現れるかどうかを予測することは不可能です。今回、本来の目的だった宇宙X線背景放射の計測はうまくいきませんでしたが、偶然に激しいオーロラの活動をとらえることができ、おもしろい結果となりました」（インテグラル・プロジェクト・サイエンティスト Erik Kuulkersさん）。