「モンスタープラネット」を発見、科学者に惑星形成の理論を再考させる-Space Magazine

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惑星系がどのように、そしてどこで形成されるかということになると、天文学者たちは物事をかなりうまく扱っていると考えました。星雲仮説として知られている支配的な理論は、星や惑星が塵やガスの巨大な雲(すなわち星雲)から形成されると述べています。この雲が中心で重力崩壊を経験すると、残りの塵とガスが原始惑星系円盤を形成し、最終的には惑星が形成されます。

しかし、遠くの星NGTS-1(約600光年離れた場所にあるMタイプ(赤い小人))を研究したところ、ウォリック大学の天文学者が率いる国際チームが、大きすぎるように見える巨大な「熱い木星」を発見しました。そのような小さな星を周回している。この「怪物の惑星」の発見は、惑星形成について以前に保持されていた概念のいくつかに自然に挑戦してきました。

「NGTS-1b:M-ドワーフを通過する熱い木星」というタイトルのこの研究は、最近 王立天文学会の月次通知。 チームは、ウォリック大学のダニエルベイリス博士とピーターウィートリー教授が主導し、ジュネーブ天文台、キャベンディッシュ研究所、ドイツ航空宇宙センター、レスター宇宙地球観測研究所、TUベルリンセンターフォー天文学と天体物理学、そして複数の大学と研究機関。

この発見は、チリのパラナル天文台にあるESOの次世代交通調査(NGTS)施設によって取得されたデータを使用して行われました。この施設は、ウォリック大学、レスター大学、ケンブリッジ大学、ベルファスト女王大学、ジュネーブ天文台、ドイツ航空宇宙センター、チリ大学などの国際天文学者コンソーシアムが運営しています。

完全にロボット化されたコンパクトな望遠鏡の完全な配列を使用して、この測光調査はいくつかのプロジェクトの1つであり、 ケプラー宇宙望遠鏡。お気に入り ケプラー、 それは、観測者に対して、星の前を通過する(別名「通過」)惑星の兆候である、明るさの突然の低下の兆候について遠方の星を監視します。調査で発見された最初の星であるNGTS-1から得られたデータを調べたところ、彼らは驚くべき発見をしました。

太陽系外惑星(NGTS-1b)によって生成された信号に基づいて、彼らはそれが木星とほぼ同じサイズでほぼ巨大(0.812木星の質量)の巨大ガスであると判断しました。また、2.6日間の軌道周期は、その星に非常に近い軌道(約0.0326 AU)で軌道を回っていることを示しており、「熱い木星」になっています。これらのパラメーターに基づいて、チームはNGTS-1bの温度が約800 K(530°C; 986°F)になると推定しました。

このサイズの惑星が小さなM型の星の周りに形成することは不可能であると考えられていたため、この発見はチームをループに投げ込みました。惑星形成に関する現在の理論によれば、赤い矮星は、最近の赤い矮星の周りで発見された多くによって証明されるように、岩の多い惑星を形成することができると信じられていますが、木星サイズの惑星を作成するのに十分な材料を収集することはできません。

ジュネーブ大学の天文学者で論文の筆頭著者であるダニエルベイリス博士は、ウォーリック大学のプレスリリースで次のようにコメントしています。

「NGTS-1bの発見は私たちにとって完全な驚きでした–そのような巨大な惑星はそのような小さな星の周りに存在するとは考えられていませんでした。これは、私たちが新しいNGTS施設で見つけた最初の太陽系外惑星であり、惑星がどのように形成されるかについての知恵にすでに挑戦しています。私たちの課題は、これらのタイプの惑星が銀河でどれほど一般的であるかを見つけることです。そして、新しいNGTS施設では、まさにそれを行うための適切な場所にいます。」

また印象的なのは、天文学者たちがその通過にまったく気付いていないという事実です。他のクラスの星と比較すると、Mタイプの星は最も小さく、最もクールで、最も暗いです。過去には、地球との相対的な位置の変化を測定することによって岩体が検出されていました(別名、放射速度法)。これらのシフトは、惑星を前後に「揺らす」原因となる1つまたは複数の惑星の引力によって引き起こされます。

要するに、M型星の低い光は、それらの明るさの低下(別名トランジット法)を監視することを非常に非現実的にしています。しかし、NGTSの赤に敏感なカメラを使用して、チームは何ヶ月も夜空のパッチを監視することができました。時間の経過とともに、彼らはNGTS-1から2.6日ごとにくぼみが発生することに気づきました。これは、軌道周期の短い惑星が周期的にその前を通過していることを示しています。

次に、星の周りの惑星の軌道を追跡し、通過データを半径速度測定と組み合わせて、そのサイズ、位置、質量を決定しました。 NGTSを率いるピーターウィートリー教授が示したように、惑星を見つけるのは骨の折れる仕事でした。しかし、最終的には、その発見により、低質量の星の周りにさらに多くのガス巨人が検出される可能性があります。

「NGTS-1bは、惑星のモンスターであるにもかかわらず、その親星が小さくてかすかなため、見つけるのが困難でした。小さな星は実際には宇宙で最も一般的であるため、これらの巨大な惑星の多くが発見されるのを待っている可能性があります。 NGTS望遠鏡アレイを開発するためにほぼ10年間働いてきたので、それが新しい予期しない種類の惑星を選択するのを見るのは感激です。他にどんな種類のエキサイティングな新しい惑星が現れるかを楽しみにしています。」

既知の宇宙の中で、Mタイプの星は最も一般的で、天の川銀河だけですべての星の75%を占めています。過去には、Proxima Centauri、LHS 1140、GJ 625などの星の周りの岩体、およびTRAPPIST-1の周りの7つの岩の惑星の発見により、天文学コミュニティの多くは赤い矮星が探すのに最適な場所であると結論づけました地球のような惑星。

したがって、NGTS-1を周回するホットジュピターの発見は、他の赤い矮小星がガスジャイアントを周回する可能性があることを示していると見なされます。とりわけ、この最新の発見は再び太陽系外惑星の研究の重要性を示しています。太陽系を超えて発見するたびに、惑星が形成され進化する方法について、より多くのことを学びます。

私たちが発見するたびに、どこかで生命を発見する可能性がどれほどあるかについての理解が深まります。結局のところ、私たちが宇宙で一人であるかどうかを決定することよりも大きな科学的目標は何ですか?

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