ほとんどの天の川の星は単一です

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赤い矮星を周回する岩だらけの惑星のアーティストのイラスト。画像クレジット:ESOクリックして拡大
天文学者の間の共通の知恵は、天の川のほとんどの星系が複数であり、互いの周りの軌道にある2つ以上の星で構成されると考えています。共通の知恵は間違っています。ハーバードスミスソニアン天体物理学センター(CfA)のチャールズラダによる新しい研究は、ほとんどの星系が単一の星で構成されていることを示しています。惑星はおそらく単一の星の周りに形成する方が簡単なので、惑星も以前に疑われていたよりも一般的かもしれません。

天文学者は長い間、太陽のような星を含む大規模で明るい星が複数の星系にあることが最もよく知られていることを知っていました。この事実は、宇宙のほとんどの星が倍数であるという考えにつながりました。ただし、低質量星を対象とした最近の研究では、これらのかすかな天体が複数のシステムでめったに発生しないことがわかっています。天文学者は、そのような低質量の星(赤い矮星またはM星としても知られている)は、高質量の星よりもかなり宇宙に豊富であることを以前から知っていました。

これら2つの事実を組み合わせることにより、ラダは銀河のほとんどの星系が孤立した赤い矮星で構成されていることに気づきました。

「これらのパズルのピースを組み立てることによって、浮かび上がった絵は、ほとんどの天文学者が信じていたものとは正反対のものでした」とラダは言いました。

O型およびB型星として知られている非常に重い星の中で、システムの80%は複数であると考えられていますが、これらの非常に明るい星は非常にまれです。かすかな太陽に似た星の半分以上が倍数です。しかし、伴星を持つ赤い矮星の約25%だけです。天の川に存在するすべての星の約85%が赤い矮星であるという事実と合わせて、避けられない結論は、銀河系のすべての星系の3分の2以上が単一の赤い矮星からなるということです。

孤独な星の頻度が高いことは、ほとんどの星が誕生の瞬間から単一であることを示唆しています。さらなる調査によってサポートされた場合、この発見は単一の太陽のような星の形成を説明する理論の全体的な適用性を高める可能性があります。同様に、ほとんどまたはすべての星が複数の星系での生活を始めることを要求する他の星形成理論は、以前考えられていたよりも関連性が低いかもしれません。

この発見に関与しなかった台湾の国立清華大学の天文学者フランク・シュー氏は、「恒星の出会いによって、連星系が2つの単一星に「溶ける」ことは確かに可能です」と述べました。 「しかしながら、単一星形成の主要な方法としてそのメカニズムを示唆することは、ラダの結果を説明する可能性は低いです。」

ラダの発見は、惑星も天文学者が実現したよりも豊富であるかもしれないことを意味します。惑星の形成は、重力が原始惑星系円盤を破壊する連星系では困難です。いくつかの惑星はバイナリで発見されていますが、生き残るためには、近接するバイナリペアから遠くを周回するか、ワイドバイナリシステムの1つのメンバーを抱き締める必要があります。単一の星の周りの円盤は、重力の混乱を回避するため、惑星を形成する可能性が高くなります。

興味深いことに、天文学者は最近、地球の5倍の大きさの岩石惑星の発見を発表しました。これはまだ見つかった地球サイズの世界に最も近く、単一の赤い矮星の周りの軌道にあります。

「この新しい惑星は氷山の一角に過ぎないかもしれません」とラダは言いました。 「赤い矮星は、地球に質量が似ている惑星を含む惑星を見つけるための肥沃な新しい狩猟場かもしれません。」

CfAの天文学者ディミタルサセロフ氏は、「赤い矮星の周りには多くの惑星が存在する可能性がある」と述べた。 「それはすべての数にあり、単一の赤い小人が明らかに多数に存在します。」

「この発見は特に刺激的です。なぜなら、これらの星の居住可能ゾーン-惑星が液体の水にとって適切な温度になる領域-は星に近いからです。星に近い惑星は見つけやすくなります。サセロフ氏はまた、私たちが発見した最初の真に地球に似た惑星は、赤い矮星を周回する世界かもしれません。

この研究は出版のためにAstrophysical Journal Lettersに提出されており、http://arxiv.org/abs/astro-ph/0601375からオンラインで入手できます。

マサチューセッツ州ケンブリッジに本社を置くハーバードスミスソニアン天体物理学センター(CfA)は、スミソニアン天体物理天文台とハーバードカレッジ天文台の共同研究機関です。 CfAの科学者は、6つの研究部門に編成され、宇宙の起源、進化、究極の運命を研究しています。

元のソース:CfAニュースリリース

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