　SS 433は太陽系から１万5000光年ほど離れたX線天体で，もしX線が眼に見えたら図36のように見えるはずです。見かけの大きさは角度にして数度，実際の大きさは数百光年におよびます。明るい中心核からは両側に２億度の高温ガスが光速の４分の１の速度で噴射されています。両脇には噴射後１万年ほど経過した古いガスが星間物質と衝突して光っていて，これをジェットローブと呼びます。

図36：「あすか」GIS装置で撮ったSS 433のX線像

　この宇宙ジェットエンジンの仕組み，つまりガスがどのような機構で加速・噴射されているのかは，実はよくわかっていませんが，その中心部は図37のような，恒星(伴星)とブラックホールの連星系だろうと考えられています。伴星の表面はブラックホールに引きむしられ，風呂の水が排水孔の周りに渦巻くようにブラックホールの周りに渦巻きながら落ちていきます。この渦を降着円盤といいます。降着円盤の内縁，ブラックホール近傍でなんらかの機構がガスの重力エネルギーを運動エネルギーに変換し，ガスの一部が外に吐き戻され，そうして高温・高速のジェットが形成されるのです。

図37：SS 433の中心部の想像図

　この謎の天体SS 433を「あすか」で観測したところ，鉄やカルシウム，硫黄，珪素(シリコン)などの輝線がすべて２本に分裂して現れるという異常なX線スペクトルが得られました(図38)。ジェット中のこれら元素からの輝線が，光速の４分の１という速度のためにドップラー偏移し，こちら向きジェットからの輝線は青方偏移し，あちら向きジェットからの輝線は赤方偏移していたのです。この発見により，「ジェットのX線放射する部分は1000万キロメートルより短く，降着円盤に隠されていて，輝線のペアはX線では見えない」というそれまでの説はくつがえされました。

図38：「あすか」SIS装置で撮ったSS 433のX線スペクトル。
マグネシウム(Mg)，珪素(Si)，硫黄(S)，アルゴン(Ar)，カルシウム(Ca)，鉄(Fe)，ニッケル(Ni)の各元素のイオンについて，２本に分裂した輝線の対応を示してあります。

　ジェットのX線放射する高温部分が長いということは，ガスの輻射効率が悪くてなかなか冷えないことを意味しています。輻射効率が悪いのにX線で明るく輝くということはガスが大量にあることを意味し，つまり射出質量が大きいことを示しています。「あすか」は生涯にわたってSS 433の観測をおこない，ジェットの温度，密度，射出質量などを決定しました。求められた運動エネルギーは太陽の放射エネルギーの数百万倍，射出質量は毎秒100兆トン，つまり月をまるごと１個，２日で噴射し尽くす勘定です。SS 433はおそらく私たちの銀河系でもっとも強力な天体でしょう。

(小谷太郎，河合誠之，並木雅章)　


目次


マイクロクエーサー


第５章宇宙の巨大構造と暗黒物質


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■SS433：銀河系最強のジェット

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