スーパーアースのアーティストイラスト。拡大するにはクリックしてください。
発見されたほぼすべての太陽系外惑星は、木星サイズ以上でした。 9,000光年離れたところにある赤い矮星の周りの超地球の最近の発見に基づいて、研究チームは、これらの惑星の数は、より大きなガスの巨人よりもおそらく3倍多いと計算しました。
天文学者たちは、約9,000光年離れたところにある赤い矮小星を周回する新しい「超地球」を発見しました。この新たに発見された世界は地球の質量の約13倍の重さで、おそらく岩と氷の混合物であり、直径は地球の数倍です。それは、私たちの太陽系の小惑星帯とほぼ同じ距離、2億5000万マイル離れた場所でその星を周回しています。その遠い場所はそれを華氏-330度まで冷やします。これは、この世界は地球と構造は似ていますが、液体の水や生命には冷たすぎることを示唆しています。
私たちの太陽系で木星がするのとほぼ同じくらい遠くに軌道を回っているこの「超地球」は、巨大な比率に成長するのに十分なガスを蓄積したことはありません。代わりに、それが形成された材料のディスクは消散し、繁栄するために必要な原材料が不足しました。
「これはガスが不足した太陽系です」と、惑星を発見したMicroFUNの協力のメンバーであるハーバードスミソニアン宇宙物理学センター(CfA)のハーバードの天文学者スコットガウディは言います。
この発見は本日、http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603276にオンラインで掲載され、The Astrophysical Journal Lettersに提出された論文で報告されています。
ガウディは、惑星の存在を確認する広範なデータ分析を行いました。さらなる分析は、同時に、遠い太陽系における木星サイズの世界の存在を除外しました。
「この氷のような超地球は、私たちの太陽系ではガスの巨大惑星が住むその星の周りの領域を支配しています」とMicroFUNを率いる筆頭著者のAndrew Gould(オハイオ州立大学)は言った。
チームはまた、すべてのメインシーケンススターの約3分の1が同様の氷のスーパーアースを持っているかもしれないと計算します。理論は、小さな質量の星の周りの大きな惑星よりも小さな惑星の形成が容易であるべきだと予測しています。ほとんどの天の川の星は赤い矮星であるため、超地球に支配された太陽系は、巨大な木星のそれらよりも銀河でより一般的かもしれません。
この発見は、太陽系の形成過程に新たな光を投げかけます。低質量の星を周回する物質は惑星に次第に蓄積され、大きな惑星が形成される前に原始惑星系円盤内のガスが消散するための時間が残ります。低質量の星はまた、より大きなディスクを持つ傾向があり、惑星形成のためのより少ない原材料を提供します。
「私たちの発見は、さまざまな種類の太陽系がさまざまな種類の星の周りに形成されることを示唆しています」とガウディは説明します。 「太陽のような星は木星を形成しますが、赤い矮星は超地球のみを形成します。大きなAタイプの星は、ディスクに茶色の小人を形成することさえあります。」
天文学者は、前景の星の重力がより遠くの星の光を拡大するアインシュタイン効果であるマイクロレンズと呼ばれる技術を使用して惑星を発見しました。フォアグラウンドの星が惑星を所有している場合、惑星の重力が光をさらに歪め、その存在を知らせます。エフェクトに必要な正確な位置合わせは、各マイクロレンズイベントが短時間だけ続くことを意味します。天文学者はそのような出来事を検出するために多くの星を注意深く監視しなければなりません。
マイクロレンズは、より一般的な惑星を見つけるための、より一般的な惑星の半径方向速度と通過探索の方法よりも敏感です。
「マイクロレンズ処理は、現在の技術で地上から地球の惑星を検出する唯一の方法です」とガウディは言います。 「この超地球と同じ地域に地球質量の惑星があり、配置が適切であった場合、それを検出できたはずです。武器に2メートルの望遠鏡をもう1つ追加することで、毎年最大12の地球と質量の惑星を見つけることができるかもしれません。」
OGLE(Optical Gravitational Lensing Experiment)のコラボレーションでは、2005年4月に前景と背景の星が広がっている銀河の中心の方向をじっと見ながら、マイクロレンズ付きの星を発見しました。 OGLEは、年間数百のマイクロレンズ現象を特定しますが、それらの事象のごく一部のみが惑星を生成します。ガウディは、南半球に1つまたは2つの望遠鏡を追加して銀河中心を監視すると、惑星の数が大幅に増加する可能性があると推定しています。
この発見は、MicroFUN、OGLE、Robonetのコラボレーションのメンバーを含む36人の天文学者によって行われました。惑星の名前はOGLE-2005-BLG-169Lbです。 OGLE-2005-BLG-169は、2005年にOGLEコラボレーションによって銀河系のふくらみに向けて発見された169番目のマイクロレンズ現象を指し、「Lb」はレンズスターに付随する惑星の質量を指します。
発見における重要な役割は、ワルシャワ大学天文台のOGLEチームリーダーのアンジェイウダルスキーと、オハイオ州立大学のDeokkeun Anおよびミズーリ州立大学のAi-ying Zhouによって演じられました。 Udalskiは、このマイクロレンズ現象が5月1日に非常に高い倍率に達していることに気付き、高倍率のイベントは惑星の検出に非常に好都合であることが知られているため、この事実をMicroFUNグループにすぐに警告しました。 MicroFUNの通常の望遠鏡は多くの画像を取得できなかったため、MicroFUNのリーダーであるグールドは、AnとZhouが観測しているアリゾナのMDM天文台に電話しました。グールドは、AnとZhouに夜間の星の明るさのいくつかの測定値を取得するように依頼しましたが、代わりにAnとZhouは1000以上の測定を行いました。この多数のMDM測定は、観測された信号が実際に惑星によるものである必要があると判断するために重要でした。
元のソース:CfAニュースリリース