新たな推定によると、NASAが開発中の広域赤外線サーベイ望遠鏡は、科学者が最大1,400個の遠方の太陽系外惑星を発見するのに役立つ可能性がある。
WFIRSTと名付けられたこのミッションは、2010年に米国国立研究会議によって提案されました。運用を終了した軌道上宇宙望遠鏡ケプラーの後継機と目されるWFIRSTは、太陽系外惑星の探査も行います。重力レンズ効果の驚異的な効果により、より大きな軌道を持つ惑星も発見できるでしょう。
地球から約1億マイル（約1億キロメートル）離れた宇宙をゆっくりと航行していたケプラーは、昨年10月末に燃料切れに見舞われた。2009年の打ち上げ以来、ケプラーは2,681個の太陽系外惑星を発見した。恒星を周回する天体の存在を検出するために、惑星が恒星を通過する際に恒星の光の一部を遮り、ケプラーのセンサーに届かなくなるトランジット法を採用していた。明るさがどれだけ暗くなるかを測定することで、科学者たちは惑星の大きさと質量を推定することができた。
トランジット法は、公転周期が短く、親星に近く、比較的頻繁にトランジットする太陽系外惑星の発見に有効です。一方、WFIRST探査機は重力マイクロレンズ効果を利用します。遠方の恒星からの光が地球に向かう途中で、レンズ効果を持つ別の恒星（いわゆる「レンズ星」）の近くを通過すると、レンズ効果を持つ恒星の重力によって光線が曲げられ、遠方の恒星の像が複数存在します。
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重力レンズ効果を及ぼす恒星の近くに惑星が存在する場合、惑星の重力によって遠方の恒星からの光も曲げられ、恒星の3つ目の像が形成されます。その結果、数時間しか持続せず、数百万年に一度しか起こらない一時的な明るさが生じます。WFIRSTは、この技術を用いて、天の川銀河中心にある約2平方度の小さな空間を走査し、太陽系外惑星の存在を示す証拠を探します。
「空のほんの一部ではあるが、他の宇宙望遠鏡の観測範囲と比べれば非常に大きい」と、今週アストロフィジカル・ジャーナルに掲載されたWFIRSTの検出率を予測した論文の筆頭著者であるマシュー・ペニー氏は語った。
「WFIRSTのユニークな組み合わせ、つまり広い視野と高い解像度こそが、マイクロレンズ法による惑星探査においてWFIRSTを非常に強力なものにしているのです。ハッブル宇宙望遠鏡やジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡といった従来の宇宙望遠鏡は、どちらか一方しか選択できませんでした。」
科学者たちは、複数の惑星を持つ惑星系を約700個発見しています。ペニー氏は、新たに発見された1,600個の惑星のうち、約100個が地球と同等かそれ以下の質量を持つ可能性があると予測しました。
「WFIRSTは、これまで見たことのない種類の惑星を発見することを可能にします。WFIRSTのマイクロレンズ観測から、異なる種類の惑星がどのくらいの頻度で形成されるのか、そして私たちの太陽系がいかにユニークであるかを知ることができるでしょう」と、米国オハイオ州立大学天文学部のポスドク研究員であるペニー氏は付け加えた。
NASAは現在も宇宙望遠鏡の設計と、適切なハードウェアの選定を進めています。昨年2月にトランプ政権がNASAの予算を削減したため、当初計画は却下され、ミッションは困難なスタートを切りました。幸いなことに、この決定は1か月後の2018年3月に議会によって覆され、WFIRSTの継続のためのNASAの資金が承認されました。WFIRSTは2020年代半ばに打ち上げられる予定です。®
