写真:国際的な宇宙科学者チームが、主星の周りを信じられないほど大きな軌道で回っている巨大な太陽系外惑星を発見した。この惑星は宇宙論をひっくり返す可能性がある。
これはレンズフレアの入ったハッブル宇宙望遠鏡の写真ではありません。新しく発見された太陽系外惑星とその主星を描いた芸術的な想像図です
(クリックして拡大)
「この系は、惑星や星の形成モデルでは私たちが見ているものを完全に説明できないため、特に興味深い」とアリゾナ大学天文学部の大学院5年生で研究リーダーのバネッサ・ベイリー氏は語った。
木星の11倍の質量を持つ太陽系外惑星HD 106906 bは確かに巨大ですが、真に驚くべきはその主星からの距離です。主星からの距離は、地球と太陽の距離の650倍、つまり約960億キロメートルにもなります。研究チームを困惑させているのは、HD 106906 bの大きさと主星からの距離の両方です。
現在の理論では、私たちの惑星のように恒星に近い惑星は、若い頃に恒星を取り囲んでいたガスと塵の円盤内で形成された小惑星や物質の塊の集合体から形成されると考えられています。しかし、このプロセスは恒星から遠く離れた巨大惑星を形成するには遅すぎます。
これらの巨大惑星は、若い恒星を周回する原始円盤内の物質の急速な崩壊によって形成されたと考えられています。それはそれで良いのですが、HD 106906 bが通過するような距離では、ベイリー氏らが発見したような巨大な惑星に合体するのに十分な物質が円盤に蓄積されることは稀です。
研究チームが提唱するもう一つの可能性は、太陽系外惑星の形成に連星系が関与していたというものだ。
「二つの隣接するガス塊が、多かれ少なかれ独立して崩壊して星を形成し、これらの星が相互の重力を及ぼし、軌道上で結びつくほどに互いに近い場合に、連星系が形成される可能性がある」とベイリー氏は説明した。
「HD 106906 系の場合、恒星と惑星はガスの塊とは独立して崩壊した可能性があるが、何らかの理由で、惑星の起源となるガスの塊は物質が不足し、発火して恒星になるほど大きく成長しなかった。」
60年代のスウィンギンなフレーズを借りれば、HD 106906は「すごい」
そうかもしれないが、そのプロセスが起こるときは通常、質量の差が 10 対 1 以下の 2 つの星が関係している。
「私たちの場合、質量比は100対1を超えています」と彼女は説明する。「この極端な質量比は、連星形成理論からは予測できません。惑星形成理論が、主星からこれほど遠く離れた場所では惑星は形成できないと予測しているのと同じです。」1300万歳のHD 106906 bは、45億歳の地球と比べると比較的幼い存在だ。約2700°F(1500°C)の熱血青年であるHD 106906 bは、形成時に残った熱によって今も赤外線スペクトルで輝いている。
研究チームは、チリのアタカマ砂漠にある直径6.5メートルのマゼラン望遠鏡を使ってこの太陽系外惑星を発見した。この望遠鏡には最近、アリゾナ大学のマゼラン適応光学システム(MagAO)とClio2熱赤外線カメラシステム(両方のリンクはPDF)が設置された。
MagAOの主任研究員であるレアード・クローズ氏は次のように説明しています。「MagAOは、585個のアクチュエーター(それぞれが1秒間に1,000回動く)を備えた特殊なアダプティブセカンダリーミラーを活用することで、大気のぼやけを除去することができました。この大気補正により、より高温の親星による混乱を招くことなく、この異星系外惑星から放出される微弱な熱を検出することができました。」
Clio2 システムは熱追跡装置であり、HD 106906b のような若い高温の天体が放射する熱赤外線波長に最適化されているため、この発見に貢献しました。
より詳しい情報や、より詳細な技術データについては、The Astrophysical Journal Letters誌に今後掲載が承認されている「HD 106906 b: 巨大デブリ円盤外の惑星質量の伴星」と題されたチームの論文(PDF)をご覧ください。®