重力レンズは遠い惑星を明らかにする

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画像クレジット:NASA / JPL
隠された手掛かりを明らかにするために虫眼鏡を持っているシャーロックホームズのように、現代の天文学者は宇宙の拡大効果を使用して、遠くの星を周回する惑星を明らかにしました。

これは、重力マイクロレンズを使用して、地球の太陽系を超えた星の周りの惑星の最初の発見を示します。星や惑星は宇宙レンズとして機能し、背後に並んでいる遠くの星を拡大して明るくすることができます。ガラスレンズが望遠鏡で星の光を曲げて焦点を合わせるように、前景の星の重力場は光を曲げて焦点を合わせます。アルバート・アインシュタインは彼の一般相対性理論でこの効果を予測し、私たちの太陽でそれを確認しました。

「マイクロレンズの本当の強みは、低質量の惑星を検出する能力です」と、スコットランドのエジンバラにある天文学研究所のイアンボンド博士は、5月10日の天体物理ジャーナルレターに掲載された論文の筆頭著者であると述べました。この発見は、天体物理学におけるマイクロレンズ観察(Moa)と光学重力レンズ実験(Ogle)の2つの国際的な研究チーム間の協力によって可能になりました。設備の整ったアマチュア天文学者は、この手法を使用して将来の発見を追跡し、他の星の周りの惑星を確認するのを助けるかもしれません。

新しく発見された星惑星系は、17,000光年離れた、星座の射手座にあります。赤い矮星の親星を周回する惑星は、おそらく木星よりも1.5倍大きいです。惑星と星は、地球と太陽の3倍離れています。一緒に、彼らはさらに遠くの背景の星を、約24,000光年離れた、天の川中心の近くに拡大します。

以前のほとんどのマイクロレンズ観察では、科学者は典型的な明るくなるパターン、つまり光の曲線を見ました。これは、星の重力が背後の物体からの光に影響を与えていることを示していました。最新の観測では、2つの巨大なオブジェクトの存在を示す、明るさの余分なスパイクが明らかになりました。ライトカーブの正確な形状を分析することにより、ボンドと彼のチームは、1つの小さなオブジェクトが2番目の大きなオブジェクトの質量のわずか0.4パーセントであると判断しました。彼らは、より小さな天体はその親星を周回する惑星でなければならないと結論を下しました。

OGLEチームのメンバーであるプリンストン大学(ニュージャージー州プリンストン)のBohdan Paczynski博士は、1986年に重力マイクロレンズを使用して暗黒物質を検出することを提案しました。1991年に、Paczynskiと彼の学生であるShude Maoは、マイクロレンズを使用して太陽系外惑星を検出することを提案しました。 2年後、3つのグループが星による重力マイクロレンズ効果の最初の検出を報告しました。マイクロレンズによる惑星発見の以前の主張は、それらが見かけの惑星の明るさの変化の観測が少なすぎたため、決定的なものとは見なされません。

「重力マイクロレンズによるこの最初の明確な惑星検出で予測が実現するのを見て、私はワクワクしています」とPaczynskiは言いました。彼と彼の同僚は、今後数年間にわたる観測が、遠くの星の周りの海王星サイズの、さらには地球サイズの惑星の発見につながる可能性があると信じています。

惑星が背景の星の明るさに劇的に影響するため、マイクロレンズは太陽系外惑星を簡単に検出できます。この効果はまれな場合にのみ機能するため、2つの星が完全に整列している場合、数百万の星を監視する必要があります。カメラと画像分析の最近の進歩により、このタスクは管理しやすくなっています。そのような開発には、新しい大型視野Ogle-IIIカメラ、Moa-II 1.8メートル(70.8インチ)望遠鏡の建設、マイクロレンズチーム間の協力が含まれます。

ポーランドのワルシャワ大学天文台のOgleチームリーダーであるAndrzej Udalski博士は、次のように述べています。ポーランドのUdalskiとアメリカのPaczynskiは、ポーランド/アメリカのプロジェクトを率いています。ワシントンのカーネギー研究所が運営するチリのラスカンパナス天文台で運用されており、1.3メートル(51インチ)のワルシャワ望遠鏡に関する世界最大のマイクロレンズ調査が含まれています。

NASAとNational Science Foundationは、米国の光学重力レンズ実験の資金をポーランド科学研究委員会とポーランド科学財団がポーランドで資金提供しています。天体物理学におけるマイクロレンズ観察は主にニュージーランド/日本グループであり、英国と米国ニュージーランドのマースデン基金、NASAと全米科学財団、日本の文部科学省、および日本社会の共同研究者が参加しています科学の推進のためにそれをサポートしています。

最新の研究に関する画像と情報は、インターネットのhttp://www.jpl.nasa.gov/releases/2004/103a.cfmで入手できます。 NASAの惑星探査活動の詳細については、http://planetquest.jpl.nasa.govをご覧ください。

元のソース:NASA / JPLニュースリリース

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