ハッブル宇宙望遠鏡は、太陽系外惑星を持つ可能性のある16個の星を特定しました。この発見は、惑星が親の星を正面を通過するときにわずかに薄暗くするトランジットメソッドを使用して行われました。通過する惑星の質量を実際に計算するには、さらに観測が必要です。
NASAのハッブル宇宙望遠鏡は、私たちの天の川銀河の中心部にあるさまざまな遠方の星を周回する16の太陽系外惑星候補を発見しました。
惑星の大当たりはハッブル調査中に発見されました。これは射手座ウィンドウ食外惑星探査（SWEEPS）と呼ばれています。ハッブルは、これまで太陽系外の惑星を探すのに成功したものよりも遠くを見ました。ハッブルは26,000光年離れた私たちの銀河の混雑した中央のふくらみの中で180,000の星をじっと見ました。これは、天の川のらせん円盤の直径の4分の1です。結果は、ジャーナルNatureの10月5日号に掲載されます。
この集計は、近隣の太陽近傍で行われた以前の太陽系外惑星の検出に基づいて、そのような遠方の調査から明らかになると予想される惑星の数と一致しています。ハッブルの狭い視野は、満月の面積の2％以下の角度サイズの空の帯をカバーしました。銀河全体に外挿すると、ハッブルのデータは、天の川に約60億の木星サイズの惑星が存在することを強く示しています。
新たに発見された5つの惑星は、近隣の検索で見つからなかった新しい極端なタイプの惑星を表しています。超短周期惑星（USPP）と呼ばれるこれらの世界は、地球1日未満で星の周りを旋回します。
「非常に短い周期の惑星を発見することは大きな驚きでした」とボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所のチームリーダーであるカイラス・サフは言いました。 「私たちの発見は、惑星が私たちの太陽の近所にあるのと同じくらい銀河の他の部分にも豊富であることを非常に強力に証明しています。」
ハッブルは新たに発見された16の惑星候補を直接見ることができませんでした。天文学者はハッブルの高度な調査用カメラを使用して、その前にある惑星の通過による星のわずかな薄暗さを測定して惑星を検索しました。これはトランジットと呼ばれます。惑星は、ハッブルが測定できるように、1〜10％程度の十分な星光を遮るくらいの木星サイズでなければなりません。
惑星は「候補」と呼ばれます。なぜなら、天文学者は、これらのシステムの距離とかすかなために、それらのうちの2つの惑星の追跡質量測定しか取得できなかったからです。徹底的な分析に続いて、チームは、真の惑星の予測されたシグネチャを模倣することができる恒星の仲間による放牧トランジットなどの代替説明を除外しました。この発見は、これまでにトランジット手法でスパイされた惑星の数を倍以上にする可能性があります。
惑星候補は、水素やヘリウムよりも重い元素（炭素など）が豊富な星を中心に回転する傾向があります。これは、重元素が豊富な星には惑星を形成するのに必要な成分があるという理論を裏付けています。
軌道周期が最も短い惑星候補であるSWEEPS-10は、10時間でその星の周りを振り回します。星からわずか740,000マイルに位置するこの惑星は、これまでに検出された中で最も暑い地域の1つです。推定気温は華氏3,000度です。
「この星を抱き締める惑星は、木星の質量の少なくとも1.6倍でなければなりません。そうでなければ、星の重力の筋肉がそれを引き離してしまうでしょう」とSWEEPSチームのメンバー、マリオリビオは言いました。 「星の低温により、惑星は星の近くまで生き残ることができます。」
「超短周期惑星は、太陽より小さくて冷たい通常の赤い矮星の周りに優先的に発生するようです」とSahuは説明しました。 「私たちの地元の近所に太陽のような星の周りにUSPPが見られないことは、より高温の星に近すぎて移動したときに蒸発した可能性があることを示しています。」
温度の低い星の周りの木星状の惑星が、温度の高い星の周りの惑星よりも星の近くに移動する可能性がある別の理由があります。それらから形成されたガスとダストの星状円盤は、より冷たい星の近くに伸びています。 1995年に別の星の周りに最初の「ホットジュピター」が発見されて以来、天文学者は、この異常なタイプの巨大惑星が、形成されたはずのより遠い場所からその親星の近くに渦巻くに違いないことに気づきました。星周円盤の内側の縁が移動を停止します。
惑星の通過は、惑星の軌道がほぼ真正面から見られた場合にのみ発生します。しかし、熱い木星の約10％だけが、惑星が星を通過するのを観測することを可能にするエッジオン軌道を持っています。通過調査を成功させるには、一度に多数の星を見る必要があります。 SWEEPSトランジット調査は、射手座ウィンドウの星の豊富なフィールドをカバーしました。
「ウィンドウ」という用語は、銀河の中心をはっきりと見ることができることを意味しますが、銀河の平面の多くは、塵によって隠れています。ハッブルは180,000個の恒星を定期的に監視し、恒星の明るさの短い減光を確認しました。スターフィールドは、2004年2月23日から29日まで7日間連続して観測されました。減光が星を周回するオブジェクトによって引き起こされたことを確認するために、チームはハッブルを使用して、 16惑星候補。
フィールド内の2つの星は十分明るいので、SWEEPSチームは、見えないコンパニオンの重力による星の動きのわずかなぐらつきを分光的に測定することにより、惑星の存在を独立して確認できます。彼らは、チリのパラナル山にあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡を使用して、星のわずかなぐらつきを測定しました。
惑星候補の1つが3.8木星質量の検出限界未満の質量を持っています。もう1つの候補は9.7木星質量で、これは茶色の矮星の13木星質量の最小質量を下回っています。褐色矮星は、星のように形成される物体ですが、核融合によって輝くほどの質量はありません。
星は非常に暗く、視野は星で非常に密集しているため、分光器を使用して星の動きのわずかなぐらつきを測定して、ほとんどの惑星候補を確認することは不可能です。 NASAのJames Webb Space Telescopeなどの将来の望遠鏡は、ほとんどの惑星候補を確認するために必要な感度を提供します。
ハッブルSWEEPSプログラムは、2007年に打ち上げが予定されているNASAの将来のケプラーミッションの重要な概念実証です。ケプラー天文台は、天の川銀河の領域を継続的に監視し、ほとんど離れた星の周りを通過する惑星を検出します。ケプラーは感度が高く、居住可能なゾーン内またはその近くにある数百もの地球サイズの惑星候補を検出できます。これは、惑星の表面に液体の水が存在する可能性がある星からの距離です。
ハッブル宇宙望遠鏡は、NASAと欧州宇宙機関の間の国際協力プロジェクトです。宇宙望遠鏡科学研究所はハッブル科学の運用を行っています。この研究所は、NASAのために、ワシントン大学天文学研究所の協会によって運営されています。
元のソース：ハッブルニュースリリース
