天文学者が新しい太陽系外惑星を検出するとき、彼らは通常2つの技術の1つを使用してそれを行います。 1つ目は、惑星がホストスターの前を通過するときに光のわずかな落ち込みを探す有名なトランジットテクニックです。2つ目は、惑星の引力によるスターの動きを感知するラジアル速度テクニックです。
しかし、その後、重力マイクロレンズ効果、時空の構造の歪みによる前景の星とその惑星の質量による遠方の星からの光のチャンス拡大があります。この手法はほとんどありそうに聞こえませんが、すべての検出が候補としての候補惑星をスキップし、すぐに真正な世界としてそれらを検証するほど正確です。
しかし、フォローアップの観察がなければ、マイクロレンズ技術は信じられないほどかすかなホストスターの特徴付けに苦労しています。現在、PhD候補のオハイオ州立大学のJennifer Yee率いる国際天文学者のチームが、愛情を込めてMOA-2013-BLG-220Lbと呼ばれる最初のマイクロレンズ署名を検出しました。それは核融合をその核心で始めるのに十分なほど大きくないからです。
物質は、どんなに大きくても小さくても、時空の構造を曲げます。周囲の背景光を湾曲させることで、最終的にはレンズのように機能し、背景の光源を拡大できます。マイクロレンズでは、介在物は単にかすかな星またはおそらく惑星系です。
「 『レンズシステム』が遠くの背景の星の前を通過するとき、その背景の星の倍率は時間の関数として変化します」とYee氏はSpace Magazineに語った。 「背景の星の変化する倍率を測定することにより、レンズ星、そしておそらくそれが惑星を持っているかどうかについて知ることができます。」
惑星系では、前景の星がその前を通過すると、背景の星からの光が拡大されます。渦巻く惑星が存在する場合、明るさの追加の尖点が存在します（程度は低いですが、それでもなお、明確な検出です）。
現在のところ、惑星系は背景の星の前を通過し（その後何年も）、2つのオブジェクトを分離することはできません。背景の星の光は大幅に拡大される可能性がありますが、その光は惑星系と結合するため、画像は歪んでいます。
したがって、マイクロレンズのシグネチャは、レンズシステムの星について天文学者に何も伝えることができません。 YeeのPhDアドバイザーで論文の共著者であるAndrew Gouldは、「それは異常なことです」とSpace Magazineに語った。 「他の手法では、人々は確実に星を検出し、惑星を検出するのに苦労しています。しかし、マイクロレンズはその逆です。私たちは惑星を非常にはっきりと検出しますが、ホスト星を検出することはできません。」
ただし、マイクロレンズの特徴は、背景の星の前を通過するときのレンズシステムの適切な動き（時間の経過に伴う距離の明らかな変化）を与えません。 MOA-2013-BLG-220Lbの適切な動きは非常に高く、年間12.5ミリ秒（満月のサイズより2400倍小さい空の距離）で計時しています。これは、平均の約3倍です。
高い適切な動きは、非常に近くにあり、ゆっくりと移動しているオブジェクト、または非常に遠くにあるオブジェクトが急速に移動していることが原因である可能性があります。ほとんどの星は高速で移動しない傾向があるため、チームはオブジェクトが比較的近いと想定し、6,000光年の距離に配置します。
距離が固定されているため、チームはオブジェクトの質量を想定することもできます。それは水素燃焼限界以下の重さであり、したがって、マイクロレンズ化候補が検出した最良の褐色矮星候補と見なされます。
「マイクロレンズの両刃の剣は、レンズスターからの光を必要としないことです」とYee氏はSpace Magazineに語った。 「一方で、マイクロレンズは、褐色矮星のような暗いまたはかすかな物体の周りの惑星を見つけることができます。反対に、光が検出されない場合、レンズの星を特徴付けるのは非常に困難です。」
天文学者は2021年までレンズシステムをもう一度見る必要があります。この時間枠は、茶色の小人の候補が背景の星から空でかなり離れるまでにかかると予想される時間です。これが完了すると、天文学者は候補者が本当に褐色矮星であるかどうかを確認できるようになります。
論文はこちらからダウンロードできます。
