超高感度カメラが太陽系外惑星の直接画像をキャプチャ

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8メートルのジェミニサウス望遠鏡に最近設置されたジェミニプラネットイメージャー（GPI）である、世界で最も新しくて最も強力な太陽系外惑星のイメージング機器は、太陽系外惑星の最初の光の赤外線画像をキャプチャしました：ベータピクトリスb。南の星座ピクトールで2番目に明るい星、ピクトリス。上の画像では、惑星は星の真ん中の右下にある明るいピクセルの塊（ギラギラを防ぐために小さな不透明なディスクで物理的に覆われています）としてかなりはっきりしていますが、ピクセルのクラスターは本当に遠くにあります惑星は63光年離れており、木星より60％大きいだけでなく数倍も大きいです。

そして、これはほんの始まりにすぎません。

過去20年間でさまざまな手法を使用して多くの太陽系外惑星が発見および確認されてきましたが、実際に直接画像化されたものはほとんどありません。惑星の反射光のかすかな輝きを、その星の鮮やかなまぶしさから解決することは非常に困難ですが、GPIはそれを行うように設計されています。

「私たちがこれまでに知っているほとんどの惑星は、惑星が存在することを私たちに伝える間接的な方法のためにのみ知られています。軌道と質量については少しですが、それ以外はほとんどありません」とローレンスリバモア国立研究所のBruce Macintosh楽器を作ったチーム「GPIを使用すると、星の周りの惑星を直接画像化します。システムを分析して、惑星の大気の構成と特徴に実際に飛び込むことができるのと少し似ています。」

また、GPIは、遠くの木星サイズの太陽系外惑星を撮像するだけではありません。それらをイメージします早く.

「これらの初期のファーストライト画像でさえ、前世代の機器よりもほぼ10倍優れています」とMacintoshは述べています。「1分以内に、検出に1時間もかかっていた惑星が見えてきました。」

その大きなサイズにもかかわらず、ベータピクトリスbは非常に若い惑星です—推定1000万年未満（星自体は約1200万のみです）。その存在は、大惑星が迅速かつすぐに形成する能力の証です。新しく形成された星の周り。

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「わずか1分後に星の近くにある惑星を見るのはスリルでした。そして、これが観測されたのは、装置が望遠鏡に設置されてから最初の1週間だけです。」 Fredrik Rantakyroは、この装置に取り組んでいるジェミニスタッフの科学者を追加しました。「パフォーマンスを微調整して完全に調整したら、何ができるか想像してみてください。」

GPIの別のファーストライト画像は、約237光年離れた、若い星HR4796Aを囲む塵の輪によって散乱された光を撮影したものです。

左の画像は、通常の光を示しています。ダストリングと、地球の大気の乱流によって散乱された中央の星からの残留光の両方が含まれています。右の画像は偏光のみを示しています。残ったスターライトは偏光されていないため、削除されます。ディスクの後端（星の右側）からの光は、地球に向かって反射するときに強く偏光され、前向きの端よりも明るく見えます。

反射リングはHR4796Aを周回する小惑星または彗星のベルトからのものであり、まだ見えていない惑星によって形作られた（または土星のリングのように「シェファードされた」）可能性があると考えられています。 GPIの高度な機能により、リングの全周を画像化できました。

Beta PictorisやHR4796Aなどの以前から知られているシステムのイメージングにおけるGPIの成功は、今後さらに多くのエキサイティングな太陽系外惑星の発見を示すことができます。

マサチューセッツ工科大学の物理学者で太陽系外惑星の専門家であるサラシーガー氏は、「惑星外コミュニティ全体が、GPIが惑星発見のまったく新しい時代の到来を告げることに興奮しています」と語っています。「それぞれの太陽系外惑星検出技術には全盛期があります。最初は、ラジアル速度手法（フィールド全体を開始した地上ベースの惑星検索）でした。第二に、それは輸送技術（すなわちケプラー）でした。今こそ、波を作る「ダイレクトイメージング」の惑星発見手法です。」

今年、GPIチームは大規模な調査を開始し、600の若い星を調べて、それらを周回している可能性のある巨大惑星を確認します。