15年前、世界最大の望遠鏡はまだ別の星を周回する惑星を見つけることができていませんでした。今日、デパートで入手可能なものよりも大きくない望遠鏡は、以前には未知の世界を発見できることを証明しています。直径4インチの小型望遠鏡によって検出された新たに発見された惑星は、私たちが惑星発見の新時代の先端にいることを示しています。まもなく、新しい世界が加速するペースで配置され、最初の地球サイズの世界の検出が一歩近くなります。
「この発見は、控えめな望遠鏡でも惑星の探索に多大な貢献をすることができることを示しています」と、この研究の共著者であるハーバード・スミソニアン天体物理学センター（CfA）のギジェルモ・トーレスは言います。
この調査研究は、http：//arxiv.org/abs/astro-ph/0408421にオンラインで投稿され、The Astrophysical Journal Lettersの次号に掲載されます。
これは、空の広い領域にある何千もの比較的明るい星の熱心な調査によって行われた、最初の太陽系外惑星発見です。これは、大西洋外惑星調査（TrES）を使用して作成されました。これは、明るい星を周回する惑星を探すために設計された、比較的安価な小型望遠鏡のネットワークです。 David Charbonneau（CfA / Caltech）、National Center for Atmospheric Research（NCAR）のTimothy Brown、およびLowell ObservatoryのEdward Dunhamが共同で率いる科学者のチームがTrESネットワークを開発しました。 TrESネットワークに対する最初のサポートは、NASAのジェット推進研究所とカリフォルニア工科大学から来ました。
「いくつかの博士号を取得しました。科学者はこの検索プログラムのデータ分析方法を開発するためにフルタイムで働いていますが、機器自体はシンプルな既製のコンポーネントを使用しています」とCharbonneauは言います。
TrESネットワークの小さな望遠鏡が最初の発見をしましたが、他の施設での追跡観察が必要でした。午後の観察カリフォルニア大学、カリフォルニア工科大学、およびNASAにとって、ハワイで世界最大の2つの望遠鏡を運用しているケック天文台は、惑星の存在を確認する上で特に重要でした。
惑星の影
新たに発見された惑星は、地球から約500光年離れた星座ライラにある星を周回する木星サイズのガス巨人です。この世界は、3.03日ごとにわずか400万マイルの距離で星を一周します。これは、太陽系の惑星である水星よりもはるかに近く、高速です。
天文学者は革新的な技術を使ってこの新しい世界を発見しました。これは、惑星が星の真正面を横切って影を落としたときに、星の明るさの落ち込みを探す「移動方法」によって発見されました。木星サイズの惑星は、太陽のような星からの光の約1/100しか遮断しませんが、それでそれを検出可能にするのに十分です。
惑星システムが視線のほぼ端に位置している場合にのみトランジットが表示されるため、トランジット検索を成功させるには、多くの星を調べる必要があります。現在、さまざまな交通機関の検索が行われています。ほとんどの場合、空の限られた領域を調べ、暗い星に焦点を当てます。これは、それらがより一般的であるため、通過システムを見つける可能性が高まるためです。ただし、TrESネットワークは、明るい星を周回する惑星の方が直接研究しやすいため、より広い範囲の空の明るい星を探すことに集中しています。
「私たちが取り組む必要があるのは、星から来る光だけです」とブラウンは言います。 「星が暗い場合、何かを学ぶことははるかに困難です。」
「天文学者がすでに直径100メートルの望遠鏡を計画している時代に住んでいるので、トランジットメソッドを使用する場合、小さな望遠鏡が最大のものよりも効率的であるのはほぼ逆説的です」とAstrophysical Institute of新しい惑星を発見したカナリア諸島（IAC）。
最もよく知られている太陽系外惑星は、「ドップラー法」を使用して発見されました。これは、星の光を構成色に分解することにより、星への惑星の重力の影響を分光的に検出します。ただし、ドップラー法を使用して惑星について収集できる情報は限られています。たとえば、システムを表示する角度が不明であるため、質量の下限のみを決定できます。軌道が視線に対して非常に傾いている高質量の茶色の矮星は、エッジオンに近い低質量の惑星と同じ信号を生成します。
「天文学者が通過する惑星を見つけたとき、その軌道は基本的にエッジオンであることを知っているので、その正確な質量を計算できます。遮る光の量から、その物理的なサイズを学習します。ある例では、巨大惑星の大気を検出して研究することもできました」とCharbonneauは言います。
容疑者の並べ替え
TrES調査では、36度の空（北斗七星のボウルの半分のサイズの領域）にある約12,000個の星を調べました。ブラウンズの大学院生であるロイアロンソは、惑星輸送の16の候補者を特定しました。 「TrES調査により、容疑者の最初のラインナップが得られました。その後、詐欺師を排除するために多くの追跡調査を行わなければなりませんでした」と共著者のアレッサンドロソッセッティ（ピッツバーグ大学/ CfA）は言います。
候補者のリストを4月下旬にまとめた後、研究者らはアリゾナ州のCfAのホイップル天文台とマサチューセッツ州のオークリッジ天文台の望遠鏡を使用して、追加の測光（明るさ）観測、および食の連星を排除する分光観測を得ました。
2か月も経たないうちに、チームは最も有望な候補者を絞り込みました。 NASAから提供された、ハワイの直径10メートルのケックI望遠鏡での時間を使用したTorresとSozzettiによる高解像度の分光観測により、事件が確定しました。
「このフォローアップ作業がないと、測光調査では、候補者のどちらが実際に惑星であるかを判別できません。プリンの証明は親星の軌道であり、ドップラー法を使用してそれを取得しました。だからこそ、この星のケック観測は、私たちが真の惑星系を発見したことを証明する上で非常に重要でした」と、共著者のDavid Latham（CfA）は語っています。
非常に普通
TrES-1と呼ばれる惑星は、質量とサイズ（直径）が木星によく似ています。宇宙で最も一般的な元素である水素とヘリウムを主成分とするガス巨人である可能性が高いです。しかし、木星とは異なり、星に非常に接近して周回しているため、気温は華氏約1500度です。
最初に発見された通過惑星HD 209458bとは対照的に、その構造は理論と非常によく一致するため、天文学者は特にTrES-1に興味を持っています。後者の世界にはTrES-1とほぼ同じ質量が含まれていますが、サイズは約30％大きくなっています。星に近接していることと、それに伴う熱は、このような大きなサイズを説明していません。
「TrES-1を見つけ、それがどれほど正常であるかを見て、HD 209458bが「オッドボール」の惑星であると疑うようになります」とCharbonneauは言います。
TrES-1はその星を72時間ごとに周回させ、「ホットジュピター」として知られる類似の惑星のグループの中に配置します。そのような世界はおそらく星からはるかに離れて形成され、その後内部に移動し、その過程で他の惑星を一掃しました。高温の木星が含まれていることが判明した多くの惑星系は、私たちの太陽系が比較的静かな歴史のために珍しいことを示しています。
TrES-1の接近軌道とその移動履歴の両方により、月やリングを所有する可能性は低くなります。それでも、正確な測光観測によって月やリングが存在する場合はそれらが検出される可能性があるため、天文学者はこのシステムを引き続き調査します。さらに、詳細な分光観測は、惑星の大気の存在と構成に手掛かりを与えるかもしれません。
これらの結果を説明する論文は、以下によって作成されています。RoiAlonso（IAC）;ティモシーM.ブラウン（NCAR）;ギジェルモトーレスとデビッドW.レーサム（CfA）;アレッサンドロソッセッティ（ピッツバーグ大学/ CfA）; Georgi Mandushev（ローウェル）、Juan A. Belmonte（IAC）;デビッドシャルボノー（CfA / Caltech）;ハンス・J・ディーグ（IAC）;エドワードW.ダナム（ローウェル）;フランシスT.オドノバン（Caltech）;ロバート・ステファニック（CfA）。
この共同発表は、CfA、IAC、NCAR、ピッツバーグ大学、およびローウェル天文台によって同時に発行されています。
W.M.ケック天文台は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、および全米航空宇宙局の科学的パートナーシップによって運営されています。
マサチューセッツ州ケンブリッジに本社を置くハーバードスミスソニアン天体物理学センター（CfA）は、スミソニアン天体物理天文台とハーバードカレッジ天文台の共同研究機関です。 CfAの科学者は、6つの研究部門に編成され、宇宙の起源、進化、究極の運命を研究しています。
元のソース：ハーバードCfAニュースリリース
