天文学者の国際チームによる研究論文[2]は、賛成で健全な議論を提供しますが、決定的な答えは現在さらなる観察を待っています。
過去数年の間に、天文画像ははるかに明るい星の近くで見られるかすかな天体を明らかにしました。これらのいくつかは軌道を回る太陽系外惑星のものと考えられてきましたが、さらなる研究の後、それらのどれも実際のテストに耐えることができませんでした。一部はかすかな恒星の伴侶であることが判明しました、他は全く無関係の背景の星でした。これは異なる場合があります。
今年の4月に、ヨーロッパとアメリカの天文学者のチームは、2MASSWJ1207334-393254と指定された茶色の矮小天体に非常に近い（角距離0.8秒）に、かすかに非常に赤い光の点を検出しました。 「2M1207」としても知られるこの星は「失敗した星」です。つまり、主要な核融合プロセスが内部で点火して収縮によってエネルギーを生成するには小さすぎる天体です。これは、約230光年の距離にあるTW Hydrae恒星協会のメンバーです。この発見は、ESO Paranal Observatory（チリ）の8.2 mのVLT Yepun望遠鏡の補償光学サポートNACO施設[3]で行われました。
微弱な天体は2M1207の100倍以上も暗く、その近赤外線スペクトルは強力な施設の技術的な限界でNACOが2004年6月に多大な努力を払って取得しました。このスペクトルは、水分子の特徴を示しており、物体が比較的小さく、軽量でなければならないことを確認しています。
利用可能な観測のいずれも、それが2M1207の周りの軌道にある太陽系外惑星であるかもしれないことを否定しません。赤外線の色とスペクトルデータを考慮に入れると、進化モデルの計算では、2M1207付近の軌道にある5木星の質量の惑星を指します。それでも、この興味深いオブジェクトの本質について明確な決定を下すことはまだできません。したがって、天文学者はそれを「巨大惑星候補コンパニオン（GPCC）」と呼びます[4]。
GPCCの空の動きが2M1207を周回する惑星の動きと互換性があるかどうかを確認するために、観測が行われます。これは最大で1〜2年以内に明らかになるはずです。
ほんのわずかな光
1998年以来、ヨーロッパとアメリカの天文学者のチーム[2]は、近くにある若い「恒星団」、つまり、ほとんどが若い星とそれらが最近形成された塵とガスの雲の大規模な集まりの環境を研究しています。
これらの関連付けの星は、恒星下の伴侶（惑星または茶色の矮小天体）の直接イメージングの理想的なターゲットです。チームのリーダーであるESOの天文学者Gael Chauvinは、「その性質が何であれ、若いとき-数千万年-恒星下の天体ははるかに暑くて明るく、したがって、同じ質量の古い天体よりも簡単に検出できる」と述べています。
チームは特にTW Hydrae Associationの研究に焦点を合わせました。それは南の空の深い下の星座ヒドラ（水蛇）の方向にあり、約230光年の距離にあります。このため、彼らはチリ北部のESOパラナル天文台にある4つの巨大望遠鏡の1つである8.2 mのVLTイェプン望遠鏡にあるNACO施設[3]を使用しました。装置の補償光学（AO）は、大気の乱流によって引き起こされる歪みを克服し、非常にシャープな近赤外線画像を生成します。赤外線波面センサーは、これらの観測を成功させるためのAOシステムの重要なコンポーネントでした。このユニークな機器は、近赤外線画像の変形、つまり2M1207（下記参照）などのオブジェクトが可視範囲よりもはるかに明るい波長領域での変形を感知します。
TW Hydrae Associationには、木星の質量の約20倍の茶色の小惑星を周回する星と、塵の多い原始惑星系円盤に囲まれた4つの星が含まれています。褐色矮星の物体は「壊れた星」です。つまり、核プロセスがその内部で発火して収縮によってエネルギーを生成するには小さすぎる体です。彼らはほとんど可視光を放射しません。太陽と太陽系の巨大惑星のように、それらはおそらく渦巻く雲の帯を持つ水素ガスで主に構成されています。
さまざまな光学フィルターを介して行われた一連の露光で、天文学者は、TW Hydrae Associationの褐色矮星のオブジェクト2MASSWJ1207334-393254からわずか0.8秒の小さな赤い斑点、または単に「2M1207」を発見しました。 PR写真26a / 04。微弱な画像は、2M1207の100倍以上の暗さです。 「これらの画像が補償光学なしで取得されていたとしたら、その物体は見られなかっただろう」とGael Chauvinは言う。
チームの別のメンバーであるクリストフデュマは熱狂的です。「この微弱な光源をリアルタイムで計器のディスプレイに表示するスリルは信じられないほどでした。確かに地球サイズの物体よりもはるかに大きいですが、私たち自身がこれまで想像したことのない最初の惑星系であるかもしれないのは不思議な感じです。」
太陽系外惑星か褐色矮星？
このかすかな物体[4]の性質は何ですか？それは、約82億5000万kmの投影距離（太陽と海王星の間の距離の約2倍）にあるその若い褐色矮星の周りの軌道にある太陽系外惑星ですか？
「2M1207の候補のコンパニオンが実際に惑星である場合、これは重力で結合された太陽系外惑星が星または茶色の小人の周りに画像化されたのは初めてです」とチームのメンバーであり、NASAの宇宙生物学のUCLAのBenjamin Zuckermanは言います研究所。
NACO施設で高角度分解能分光法を使用して、チームはこの大気圏の広範な水バンド吸収を特定することにより、このオブジェクト（現在は「巨大惑星候補コンパニオン（GPCC）」と呼ばれています）の星状状態を確認しました。 。 PR写真26b / 04。
GPCCがそうであるように、若くて熱い惑星のスペクトルは、褐色矮星などの古くてより大きな物体と強い類似点があります。しかし、それが数千万年後に冷却するとき、そのようなオブジェクトは私たち自身の太陽系のもののような巨大なガス惑星のスペクトルの特徴を示します。
GPCCのスペクトルは、その微弱さのために非常に「うるさい」ものですが、チームは、銀河系外の天体や、異常な赤外線過剰を伴う後期型の冷たい星による汚染の可能性を除外したスペクトル特性を割り当てることができました。茶色の小人。
すべてのオプションを非常に注意深く調査した結果、チームは統計的にはありそうもないことですが、このオブジェクトがより古く、より大きなフォアグラウンドまたはバックグラウンドである可能性があることを発見しました。関連する詳細な分析は、ヨーロッパのジャーナルであるAstronomy＆Astrophysicsに掲載が認められた研究論文で利用できます（下記参照）。
含意
茶色の矮星2M1207は、木星の質量が約25倍あり、太陽よりも約42倍軽量です。 TW Hydrae Associationのメンバーとして、約800万歳です。
私たちの太陽系は46億年前のものであるため、太陽が形成されてから最初の数千万年の間に地球や他の惑星がどのように形成されたかを直接測定する方法はありません。しかし、天文学者が数千万年前の若い星の近くを研究できれば、現在形成されているさまざまな惑星系を目撃することによって、私たち自身の遠い起源をより正確に理解することができます。
グルノーブル天文台（フランス）のチームメンバーであるアンヌマリーラグランジュは、未来に目を向けています。「私たちの発見は、天体物理学のまったく新しい分野を開拓するための最初のステップです。惑星系のイメージングと分光学的研究。そのような研究により、天文学者は巨大な、そして最終的には地球のような惑星の物理的構造と化学組成を特徴付けることができるようになるでしょう。」
フォローアップ観察
GPCCで利用できる赤外線の色とスペクトルデータを考慮に入れると、進化モデルの計算では5Mの木星の質量の惑星が2M1207から地球からの距離が太陽からの距離（55 AU）の約55倍になります。表面温度は木星の約10倍、約1000℃高いようです。これは、この若い物体の現在の収縮率の間に解放されなければならないエネルギーの量によって簡単に説明されます（実際、はるかに古い巨大惑星木星はまだその内部でエネルギーを生成しています）。
天文学者たちは今や研究を続け、実際に太陽系外惑星を発見したかどうかを確認または否定します。今後数年にわたって、2つのオブジェクトが空間を移動する様子を観察し、それらが一緒に移動するかどうかを調べることで、オブジェクトが実際に茶色の矮星2M1207の周りの軌道にある惑星であるかどうかを確認する予定です。彼らはまた、複数の波長でGPCCの明るさを測定し、より多くのスペクトル観測が試みられるかもしれません。
近くにある星の周りの太陽系外惑星を画像化する将来のプログラムは、特別に設計された補償光学系を備えた非常に大きな望遠鏡で地上から、または特別な惑星探査望遠鏡で宇宙から、現在の技術的成果から大きな利益を得ることは間違いありません。
詳しくは
このESOプレスリリースで発表された結果は、出版が承認され、まもなく主要な研究ジャーナルに掲載される研究論文（G.ショービン他による「若き褐色矮星の近くの巨大惑星候補」）に基づいています。天文学と天体物理学」。プレプリントはこちらから入手できます。
ノート
[1]：このプレスリリースは、ESOとCNRS（フランス語）によって同時に発行されます。
[2]：チームは、Gael ChauvinとChristophe Dumas（ESO-チリ）、Anne-Marie LagrangeとJean-Luc Beuzit（LAOG、グルノーブル、フランス）、Benjamin Zuckerman、Inseok Song（UCLA、ロサンゼルス、米国）で構成され、 David Mouillet（LAOMP、フランス、タルブ）およびPatrick Lowrance（IPAC、米国パサデナ）。チームのアメリカ人メンバーは、NASAのAstrobiology Instituteによる資金提供を認めています。
[3]：Paranalの8.2 m VLT Yepun望遠鏡のNACO施設（NAOS / Nasmyth適応光学システムおよびCONICA /近赤外線イメージャーおよびスペクトログラフから）は、天体の回折限界の近赤外線画像を生成する機能を提供します。 N90C10ダイクロイックでこの波長領域の放射を感知します。フラックスの90％は波面センサーに送信され、10％は近赤外線カメラCONICAに送信されます。このモードは、赤色で質量の非常に小さい恒星または星状オブジェクトの鮮明なイメージングに特に役立ちます。補償光学補正器（NAOS）は、ESO契約に基づいて、Office National d'Etudes et de Recherches A？rospatiales（ONERA）、Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble（LAOG）、およびObserviaire deのLESIAおよびGEPI研究所によって構築されましたESOと共同でフランスのパリ。 CONICAカメラは、ESO契約のもと、ドイツのMax-Planck-Institut f？r Astronomie（MPIA）（Heidelberg）とMax-Planck Institut f？r extraterrestrische Physik（MPE）（Garching）が共同で作成しましたESOで。
[4]：小さな茶色の小人と太陽系外惑星の違いは何ですか？ 2つの間の境界線はまだ調査中ですが、茶色の矮小オブジェクトは星と同じ方法で形成されているようです。つまり、惑星は惑星/ディスクの衝突/付着を介して安定した惑星間円盤内で形成されます。不安定。これは、褐色矮星が惑星（約1000万年）よりも速く（100万年未満）形成されることを意味します。 2種類のオブジェクトを分離する別の方法は、質量によるものです（これは茶色の矮星と星の間でも行われます）。（巨大な）惑星は、約13の木星質量（重水素核融合を点火するために必要な臨界質量）、茶色の矮星よりも軽い重いです。残念ながら、最初の定義は実際には使用できません。たとえば、現在のケースのようにかすかな仲間を検出する場合は、観測によってオブジェクトの形成方法に関する情報が提供されないためです。逆に、上記の質量基準は、かすかなオブジェクトの分光法と天体測定法と、適切な進化モデルを併用することで、質量、したがってオブジェクトの性質を明らかにできるという意味で役立ちます。
元のソース：ESOニュースリリース
