1995年に太陽以外の通常の星を周回する最初の惑星が発見されて以来、150を超える太陽系外惑星の候補が知られています。それらのほとんどは、惑星がその前を通過するときの半径速度の変化または星の減光に基づいて、間接的な方法によって検出されます（ESO PR 06/03、ESO PR 11/04およびESO PR 22/04を参照） ）。
ただし、天文学者は太陽系外惑星の直接的な画像を取得することを好み、オブジェクトの物理的性質をよりよく特徴付けることができます。惑星は一般的にホスト星の「まぶしさ」に隠されているため、これは非常に困難な作業です。
この問題を部分的に克服するために、天文学者は非常に若い天体を研究しています。実際、恒星下の天体は、若いときにははるかに熱く明るいので、同じ質量の古い天体よりも簡単に検出できます。
このアプローチに基づくと、ESO超大型望遠鏡（ESO PR 23/04）を使用する国際的な天文学者チームによる若い褐色矮星2M1207の隣の昨年の微弱な光の斑点の検出は、長い間求められていた可能性があります。太陽系外惑星の正真正銘の画像。ハッブル宇宙望遠鏡からのデータに基づく最近の報告は、この結果を裏付けているようです。スピッツァー宇宙望遠鏡で以前に検出された2つの「ホットジュピター」惑星の暖かい赤外線の輝きについて行われたさらに最近の観測は、このコンテキストで別の興味深い結果です。数か月の期間に得られたこの豊富な新しい結果は、この研究分野のダイナミックさを完全に示しています。
小さな仲間
現在、別の天文学者チーム[1]が、若い星との小さな仲間を見つけることにより、この分野で別の重要な突破口を作った可能性があります。数年前から、これらの科学者は惑星と低質量のオブジェクト、特にまだ形成過程にある星の周り、いわゆるTタウリ星の探索を、ダイレクトイメージングと放射速度の両方の手法を使用して行ってきました。リストにあるオブジェクトの1つは、T-タウリの若い星であるGQルピです。これは、約400光年または500光年離れた星形成領域であるループスI（狼）雲の中にあります。星GQルピは、まだ10万から200万年の年齢で、まだディスクに囲まれた非常に若いオブジェクトです。
天文学者たちは、2004年6月25日、セロパラナル（チリ）の上にある超大型望遠鏡の4番目の8.2 mユニット望遠鏡であるイェプンに取り付けられた補償光学機器NACOでGQルピを観測しました。装置の補償光学（AO）は、大気の乱流によって引き起こされる歪みを克服し、非常にシャープな近赤外線画像を生成します。
ESO PR写真10a / 05が示すように、一連のNACO露出は、星のすぐ近くに位置する小さな仲間の存在を明らかに示しています。この新たに発見されたオブジェクトはわずか0.7秒の距離であり、NACOの補償光学機能を使用しなければ見落とされていたでしょう。
GQルピの距離では、星とその微弱な伴侶の間の距離は約100天文単位（または太陽と地球の間の距離の100倍）です。これは、冥王星と太陽の間の距離のおよそ2.5倍です。
GQ Lupi BまたはGQ Lupi b [2]と呼ばれるコンパニオンは、この一連の画像に見られるように、GQ Lupi Aよりも約250倍暗いです。 8月と9月にNACOで取得した追加の画像により、このコンパニオンの存在と位置が確認されました。
同じ方向に動く
その後、天文学者たちは、その星がすばる望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡によって以前に観測されていたことを明らかにしました。さらに分析するために、これらの施設のデータアーカイブから対応する画像を取得しました。
2002年7月と1999年4月にそれぞれ撮影された古い画像もコンパニオンの存在を示しており、天文学者は数年間にわたって2つの物体の位置を正確に測定できる可能性がありました。これにより、星が空で一緒に移動するかどうか-重力で結合している場合に予想されるように-または、小さいオブジェクトが背景オブジェクトにすぎず、偶然に位置合わせされているかどうかを判断できます。
それらの測定から、天文学者は2つのオブジェクト間の分離が観測でカバーされた5年間にわたって変化しなかったことを発見しました（ESO PR写真10b / 05を参照）。科学者にとって、これは両方の物体が空の同じ方向に動いていることの明確な証拠です。イェーナ大学（ドイツ）のユーザーであり、チームのリーダーでもあるラルフノイフ氏は、「かすかな物体が背景の物体になるとしたら、GQ Lupが空を飛んでいるので、分離の変化が見られます。 1999年から2004年までの間隔は0.15秒角で変化しましたが、変化は少なくとも20分の1であると確信しています。」
太陽系外惑星か褐色矮星か？
新たに発見されたオブジェクトの物理的性質をさらに調査するために、天文学者はVLTでNACOを使用して一連のスペクトルを取得しました。これらは、非常にクールなオブジェクトの典型的な特徴、特に水とCOバンドの存在を示していました。利用可能な赤外線の色とスペクトルデータを考慮に入れると、大気モデルの計算では、1,600〜2,500度の温度と、木星の2倍の半径を指します（PR写真10c / 05を参照）。これによると、GQ Lupi Bは、冷たくて小さいオブジェクトです。
しかし、このかすかな物体の性質は何ですか？それは正真正銘の太陽系外惑星なのか、それとも褐色矮星なのか、主要な核反応を集中的に発生させるのに十分なほど大きくない「壊れた」星なのか？ 2つの境界線はまだ議論の問題ですが、2つを区別する1つの方法は、質量によって（これは茶色の小人と星の間でも行われるため）：（巨大な）惑星は約13木星の質量（重水素核融合に点火するために必要な臨界質量）、褐色矮星は重いです。
GQ Lupi bはどうですか？
残念ながら、新しい観測ではオブジェクトの質量を直接推定することはできません。したがって、天文学者はそのような物体の理論モデルとの比較に頼らなければなりません。しかし、これは思ったほど簡単ではありません。天文学者が一般的に受け入れるように、GQルピAとBが同時に形成された場合、新しく発見されたオブジェクトは非常に若いです。問題は、そのような非常に若いオブジェクトには、従来の理論モデルがおそらく適用できないことです。ただし、これらを使用すると、3から42木星の質量の間にある、つまり惑星と褐色矮星の両方の領域を含むオブジェクトの質量の推定値が得られます。
褐色矮星と惑星形成のこれらの初期段階は、モデルにとって本質的に未知の領域です。形成中の親星の周囲の条件を考えると、ガス雲の初期の崩壊をモデル化することは非常に困難です。特に非常に若いオブジェクトをモデル化するように調整された1セットのモデルは、1〜2個の木星質量までの質量を提供します。しかし、Ralph Neuhのユーザーが指摘するように、「これらの新しいモデルは、そのようなコンパニオンの質量を自信を持って決定できるようになる前に、まだ調整する必要があります」。
天文学者はまた、VLT / NACOスペクトルとハンブルク大学（ドイツ）の共著者であるPeter Hauschildtの理論モデルとの比較から、およそ2木星の半径を持つ物体に対して最適な近似が得られるという結論に達したことを強調しています。そして2つの木星の塊。この結果が当てはまる場合、GQ Lupi bは、画像化された中で最も若い最軽量の太陽系外惑星です。
GQ Lupi Bの性質を正確に決定するには、さらに観測が必要です。2つのオブジェクトが実際にバインドされている場合、最小のオブジェクトは、ホストスターの周りの軌道を完了するのに1,000年以上必要です。これはもちろん待つには長すぎますが、軌道運動の影響は、2つのオブジェクト間の分離の小さな変化として、数年以内に検出できる可能性があります。したがって、チームはこの動きを検出するために、VLTでNACOを使用してこのオブジェクトの定期的な観測を実行する予定です。その間に、理論的な側面でのさらなる進歩が達成され、この分野で多くのセンセーショナルな発見がなされることは間違いありません。
詳しくは
このESOプレスリリースで発表された研究は、天文学および天体物理学によって出版が承認された編集者への手紙で出版されています（R. Neuh？userらによる「GQ Lupの共移動するサブステラーコンパニオンの証拠」）。 http://www.edpsciences.org/articles/aa/pdf/forthpdf/aagj061_forth.pdfからPDF形式で入手できます。
注意
[1]：チームは、Ralph Neuh？user、G？nther Wuchterl、Markus Mugrauer、およびAna Bedalov（ドイツ、イェーナ大学）、Eike Guenther（Th？ringer Landessternwarte Tautenburg、ドイツ）、およびPeter Hauschildt（ハンバーガー）で構成されています。シュテルンヴァルテ、ドイツ）。
[2]：天文学の文献では、複数のシステムの星のメンバーには大文字を使用しますが、惑星には小文字を使用します。 GQルピAの伴侶が惑星であることが判明した場合、それはGQルピbと呼ばれ、茶色の小人の場合はGQルピBと識別されます。したがって、現在の不確実性を考慮して、両方の名称を使用しました。このプレスリリースでは、元の科学論文の著者と同様に。
元のソース：ESOニュースリリース
