太陽のような星を周回していることが発見された最初の太陽系外惑星である51ペガシbのアーティストによる描写。
（画像：©NASA / JPL-Caltech）
ポール・M・サッター の天体物理学者です オハイオ州立大学、 多数の 宇宙飛行士に聞く そして 宇宙ラジオ、および「宇宙でのあなたの場所。「サッターはこの記事を寄稿しました Space.comの専門家の声：Op-Ed＆Insights.
の 最新のノーベル物理学賞 宇宙学者の並外れた才能を持つジムピーブルズと、スイスの天文学者であるミシェルマヨールとディディエケローズの間で分割されました。
市長とケロスは最初の 太陽系外惑星 太陽のような星を周回しました。これは2つの理由で画期的な発見でした。太陽が惑星のファミリーをホストする唯一の星ではないことを決定的に示しました（私たちが長い間考えていたが、実証されなかったもの）、そして宇宙は本当に、本当に変。
スタートを鼓動
注意深い読者は上の段落で私の文言が非常にはっきりしていることに気付くでしょう：市長とケローズは最初の太陽系外惑星を発見しました 太陽のような スターではなく 最初の太陽系外惑星。その功績は1992年のAleksander WolazczanとDale Frailにあります。実際、彼らは2対1の契約を結び、同じ星を周回する2つの惑星を見つけました。
しかし、その星は私たちの太陽とはまったく異なりました。そうでした パルサー、かつて巨大な星からの急速に回転する高密度の残りのコア。そのパルサーは、遠くの灯台の点滅のように、地球上に放射のビームを定期的に飛ばします—したがって、この名前は パルサー。太陽系外惑星がその死んだコアの周りを周回したとき、彼らはパルサーを優しく引っ張ってそれを小刻みに動かし、それが地球上のパルサーのスプラッシュの周波数に微妙な変化を引き起こしました。
これは天文学の主要な発見でしたが、まさに私たちが探していたものではありませんでした。そこに別の地球があるかどうかを知りたいと思っていました。そして、超新星爆発を乗り越えて残ったコアを周回している惑星の概念は、謎めいたジューシーな問題ですが、私たちの狩りに直接役立つわけではありません。さらに、パルサーで使用される手法は、そのパルスの通常の周波数に依存していました。これは、通常の星では使用できないトリックです。
主流にする
代わりに、星自体が揺れ動くのを見なければなりませんでした。数年後、天文学者がその測定を実現する技術を完成させました。
この技術は、遠方の光源からの光を多数のコンポーネント（本質的には非常に科学的な虹）に分解するための装置である分光計に依存していました。そのスペクトルを使用すると、市長やQuelozのような天文学者は、スペクトルに残された指紋から、水素や炭素などの既知の元素のシグネチャを見つけることができます。そこから、彼らは毎日星を見つめ、スペクトルの変化を探しました。
そして、スペクトルのこれらの変化は、星の動きを明らかにする可能性があります ドップラーシフトを介して。救急車があなたのそばを通り過ぎるときにピッチが変わるのと同じシフトが起こります。光源が近づくと、光はより高い青色の周波数にシフトし、光源が遠ざかると、より低く、より赤い周波数に下がります。
これは新しいテクニックではありませんでした。天文学者たちは、ほぼ200年間星のドップラーシフトを測定してきました。
しかし、1995年に市長とケローズはさらに一歩進んで、機器の精度を新しいレベルに引き上げ、最も細かい変更でさえも目を光らせています。
惑星が星を周回している場合、その惑星からの重力は、頑固な犬の鎖のように星を引っ張ります。星はあまり移動しません—星は通常、数桁の大きさで惑星を上回ります—しかし、望みどおりに検出可能な方法で移動します。そして1995年にペアの 将来のノーベル賞受賞者はそれを釘付けにした、星51ペガシのスペクトラムで紛れもない前後の揺れを確認します。揺れは、比較的小さく見えない仲間、つまり軌道にある太陽系外惑星によってのみ引き起こされる可能性があります。
退屈が一番
51ペガシについて特に注目すべき点はありません。それが、そこでの太陽系外惑星の発見を非常に際立たせている理由です。これは、通常の日常のありふれた星であり、約50光年離れて座っており、質量は太陽よりも約10％大きく、年齢は60歳で少し高いだけです。
それは通常の星であり、通常の恒星の生活を送っており、少なくとも1つの惑星がその周りを軌道に乗っています。私たちの太陽のように。
市長とQuelozによる発見は、新時代の太陽系外惑星の狩猟の到来を告げ、数百、そして最終的には数千の確認された太陽系外惑星の発見につながりました。今ではあまりにも当たり前のことなので、発表がニュースに割り込まれることはめったになく、地球のような双子を見つけるのは時間の問題です。
いくつかはそれが熱い木星です
しかし、51ペガシを周回する惑星は、私たちの太陽系で見られるものとはまったく異なります。その発見に対する最初の反応の1つは、結果をすべてがらくたとして捨てることでした。
しかし、市長とケローズの結果には議論の余地がなく、51ペガシが私たちに提示した現実に直面しなければなりませんでした。当時吹き替えられたその惑星 51ペガシB 現在、国際天文学連合によってディミジウムという名前が付けられています（一部の天文学者は非公式な名前のベレロフォンにしがみついていますが）は、木星の約半分の質量、つまり地球の質量の150倍というかなり典型的なガス巨人です。
そして、それはその親星からわずか500万マイル（800万キロ）離れて軌道を回っています。
コンテキストとしては、水星が太陽に近い場合の7倍以上です。
惑星をそのような巨大な比率まで増量するのに十分な原料がある太陽系の郊外でしか形成できない巨大なガス巨人は、どうやって親の近くにそれほど不快に巻きついたのですか？まだはっきりしていませんが、ホットジュピターというクールな名前を付けました。
1つの専用の観察で、市長とQuelozは2つのトリックを引き出しました。彼らは太陽系外惑星の天文学研究の新時代を開始し、惑星がどのように形成されるかについての何十年もの理解を覆しました。彼らがノーベル賞を受賞したのも当然だ。
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