ペンステートのアレックスウォルシュザンは、1992年に太陽系外で発見された最初の惑星を発見しました。カルテックのマチェイコナッキによって、同じ遠くにある惑星系で検出された最小の惑星が発見されました。イオン化ガスの拡大した雲に浸された新しい惑星は、パルサーと呼ばれる急速に回転する中性子星を周回しています。 2月7日にコロラド州アスペンで開催される惑星の形成と検出に関する会議での記者会見で発表されるこの発見は、パルサーの惑星系の驚くほど完全な説明を生み出し、それが半分のサイズのバージョンのように驚くほどであることを確認します。私たち自身の太陽系？これらの惑星の軌道の星は私たちの太陽とはかなり異なりますが。
「これらの惑星が形成されたときに存在していたはずの極端な条件にもかかわらず、自然は私たち自身の内部太陽系の縮小されたコピーのように見える惑星系を作成することに成功しました」とウォルシュクザンは報告する。このシステムの中心にある星は、PSR B1257 + 12という名前のパルサーです。非常に高密度でコンパクトな中性子星は、おとめ座の星座で1,500光年離れた激しい爆発で死んだ巨大な星から残ったものです。
Wolszczanと彼の同僚は以前、パルサーの周りに3つの地球の惑星を発見しており、その軌道は水星、金星、地球の間隔にほぼ正確に比例しています。新しく発見された4番目の惑星の軌道は、システム内の3番目の惑星の軌道の約6倍です。これは、火星と木星の軌道の間にある太陽から太陽系の小惑星帯までの平均距離に驚くほど近いとコナッキは言います。
「私たちの観測では、パルサーの周囲にあるさらに遠くにある巨大な惑星が存在する可能性を事実上除外しているため、小さな4番目の惑星がパルサーの外縁にある惑星間デブリの雲の最大のメンバーである可能性が非常に高いです。惑星系、3つの内部惑星を作成した元の原始惑星系円盤の残骸」とウォルシュクザンは説明する。冥王星の質量の約5分の1の小さな惑星は、太陽系で冥王星がするのと同じように、惑星系の同じ外境界位置を占める可能性があります。 「驚くべきことに、このパルサーの周りの惑星系は、太陽のような星の周りで発見された太陽系外惑星系よりも、私たち自身の太陽系に似ています」とコナッキは言います。
15年前、ウォルスザンが最初の太陽系外惑星を発見する前に、天文学者は惑星がパルサーの周りで生き残ることができるという考えを真剣に楽しんでいませんでした。それ以来、ウォルシュツァン、コナッキ、および同僚は、プエルトリコのアレシボ電波望遠鏡を使用してパルサータイミングのデータを収集および分析し、このパルサー惑星のシステムの謎を徐々に解明してきました。 「私たちはこの発見により、この惑星系の基本的な目録が完成したと感じています」とヴォルシュクザンは言う。
これらの発見は、パルサー、特に最速のスピンを持つパルサーが非常に正確な時計のように動作するために可能になりました。 「パルサーパルスの繰り返し率の安定性は、人間が構築した最高の原子時計の精度に匹敵します」とコナッキは説明します。パルサータイミングと呼ばれるパルス到達時間の測定は、パルサーの物理を研究し、パルサーの環境で発生する現象を検出するための非常に正確な方法を天文学者に提供します。
「周回する惑星によるパルサーウォブルは、よく知られているドップラー効果で恒星のウォブルが検出されるのと同じように、パルス到達時間の変動によって現れ、スペクトルのシフトによって近くの星の周りの惑星を識別するために光学天文学者によって成功裏に使用されました線」とウォルシュザンは説明する。 「100万分の1秒を超える精度を達成するパルサークロックの素晴らしい安定性の重要な利点は、この方法により、大きな小惑星の質量までずっと質量のある惑星を検出できることです。」
パルサー惑星の存在そのものが、近くの太陽のような星の5パーセント以上に存在することが知られている巨大ガスと同じくらい簡単に地球質量惑星が形成されるという説得力のある証拠を表している可能性があります。しかし、ウォルシュザンは言う。「パルサー惑星によって伝えられるメッセージは、地球のような惑星の形成がそのような惑星を希少にする特別な条件を必要とするということであるかもしれない。たとえば、近くの超新星爆発が太陽系の形成に重要な役割を果たした可能性があるという証拠が増えています。」ケプラーや宇宙干渉計のミッション、地球惑星探知機などの将来の宇宙観測所は、これらの基本的な選択肢を区別する上で決定的な役割を果たすでしょう。
