銀河にはいくつの惑星がありますか？

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晴れた夜、光害が深刻な要因ではない場合、空を見上げるのは息をのむような体験です。このような場合には、そこにある星の数に圧倒されるのは簡単です。しかし、もちろん、私たちが特定の夜に見ることができるのは、私たちの銀河内に実際に存在する星の数のほんの一部です。

さらに驚くべきことは、これらの星の大部分が独自の惑星系を持っているという考えです。しばらくの間、天文学者はこれが事実であると信じていました、そして、進行中の研究はそれを確認するようです。そして、これは自然に問題を引き起こします、そこにはいくつの惑星があるのでしょうか？私たちの銀河だけでは、きっと数十億もあるに違いありません！

星あたりの惑星の数：

その質問に真に答えるためには、いくつかの数値をクランチし、いくつかの仮定を考慮する必要があります。まず、何千もの太陽系外惑星の発見にもかかわらず、太陽系は私たちが深く研究した唯一のものです。つまり、私たちの星は他の星系よりも多くの星系を持っている、あるいは私たちの太陽は他の星がする惑星の一部を持っているかもしれません。

それでは、太陽系内に存在する8つの惑星（小惑星、ケンタウロス、KBOおよびその他の大きな天体を考慮に入れていない）が平均を表していると仮定しましょう。次のステップは、その数に天の川の中に存在する星の量を掛けることです。

星の数：

明確にするために、天の川の実際の星の数は、いくつかの論争の対象となっています。天の川を外から見ることができないため、本質的に天文学者は推測を迫られます。そして、天の川が縞模様のらせん状の円盤の形をしていることを考えると、その多くの星からの光の干渉のおかげで、私たちは片側から反対側まで見ることが困難です。

その結果、銀河の質量の計算には星がいくつあるかの見積もりと、その質量のどれだけが星で構成されているかの見積もりが出てきます。これらの計算に基づいて、科学者は天の川に100〜4千億の星が含まれていると推定しています（ただし、1兆個も存在する可能性があると考える人もいます）。

計算すると、天の川銀河には平均で8千億から3兆2千億の惑星があると言えます。ただし、どれだけの数が居住可能かを判断するには、サンプル分析のためにこれまでに発見された太陽系外惑星の数を考慮する必要があります。

居住可能な太陽系外惑星：

2016年10月13日の時点で、天文学者は、4,696人の潜在的な候補（2009年から2015年の間に発見された）のリストから3,397個の太陽系外惑星の存在を確認しています。これらの惑星のいくつかは、ダイレクトイメージングと呼ばれるプロセスで直接観測されています。ただし、圧倒的多数は、放射速度またはトランジット法を使用して間接的に検出されています。

前者の場合、惑星の存在はそれらがそれらの親星に持っている重力の影響に基づいて推測されます。基本的に、天文学者は、星が惑星のシステムを持っているかどうか、およびそれらがどれほど重いかを決定するために、星が前後にどれだけ移動するかを測定します。トランジット方式の場合、星の真正面を通過すると惑星が検出され、星が暗くなります。ここでは、調光レベルに基づいてサイズと質量が推定されます。

ミッションの過程で、ケプラーミッションは約150,000個の星を観測しました。最初の4年間のミッションでは、主にMクラスの星で構成されていました。赤い小人としても知られている、これらの低質量で光度の低い星は、私たち自身の太陽よりも観察することが困難です。

その時以来、ケプラーはK2ミッションとしても知られる新しいフェーズに入りました。 2013年11月に始まったこのフェーズでは、ケプラーは、太陽と同じくらい明るくて暑いK級およびG級の星をより多く観測することに焦点を移しています。

NASAエームズリサーチセンターの最近の調査によると、ケプラーはMクラスの星の約24％が、潜在的に居住可能な地球サイズの惑星（つまり、地球の半径の1.6倍よりも小さい惑星）を抱えている可能性があることを発見しました。銀河内のMクラスの星の数に基づくと、それだけで約100億個の潜在的に居住可能な地球のような世界を表します。

一方、K2フェーズの分析は、調査されたより大きな星の約4分の1も、その居住可能ゾーン内で地球サイズの惑星を周回している可能性があることを示唆しています。まとめると、ケプラーによって観測された星は、天の川の中で発見された星の約70％を占めています。したがって、私たちの銀河だけで文字通り数百億の潜在的に居住可能な惑星があると推定できます。

今後数年間で、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）やTranstinging Exoplanet Survey Satellite（TESS）などの新しいミッションが開始されます。これらのミッションは、暗い星を周回する小さな惑星を検出し、おそらくそれらのいずれかに生命があるかどうかを決定することさえできます。

これらの新しいミッションが始まると、典型的な星を周回する惑星のサイズと数のより良い見積もりが得られ、銀河にある多くの惑星だけのより良い見積もりを出すことができるようになります。しかし、それまでは、地球外知能の可能性が高いことを示しているため、その数は依然として有望です。

私たちはスペースマガジンに銀河に関する多くの記事を書きました。天の川にはいくつの星がありますか？、太陽系にはいくつの惑星がありますか？、太陽系外惑星とは何ですか？

銀河に関する詳細情報が必要な場合は、ハッブルサイトの銀河に関するニュースリリースをご覧ください。NASAの銀河に関するサイエンスページはこちらです。

また、銀河についての天文学キャストのエピソード、エピソード97：銀河も記録しました。

出典：