彗星が太陽の近くに沈むとき、それはここ地球からの壮観で珍しい光景です。私たちの太陽系は、これらの小さな氷の塊で溢れていますが、太陽から遠く離れたオールトの雲を周回しています。彗星がどこにでもあることを考えると、科学者たちは、他の惑星系にも彗星がある可能性が高いと考えています。
キエフにあるウクライナ国立科学アカデミーの主要天文台 (MAO) の天文学者は最近、ジャーナル Astronomy &Astrophysics で 5 つの新しい外彗星 (太陽以外の恒星を周回する彗星) の発見を発表しました。 、Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) からのデータを使用。彼らはまた、他の研究者によって以前に検出されたいくつかのエキソコメッツを独自に確認しました。
私たちの太陽系内では、彗星は過去の遺物として研究されており、地球とその近隣の惑星がどのように形成されたかの化学的手がかりを提供しています.彗星は地球の歴史の中でも特に重要な要素です。なぜなら、彗星は地球に水をもたらし、地球が生命で爆発する舞台を整えたと考えられているからです。
マサチューセッツ工科大学の物理学者アンドリュー・ヴァンダーバーグ氏は、今回の発見には関与していませんが、「太陽系外彗星は、私たち自身の太陽系の彗星が重要であるのと同じ理由で、刺激的で重要だと思います」と述べています。 「彗星は明らかに、私たちの太陽系の発展に重要な役割を果たしてきました….私たち自身の太陽系の話が、太陽系外彗星に大きく依存しているのなら、彗星の知識がなければ、どうして他の惑星系を理解できると期待できるでしょうか?」
これらの新たに発見された太陽系外彗星は、地球から約 65 光年しか離れていない天文学者のよく研究されたベタ ピクトリスと呼ばれる星の周りを渦巻いており、宇宙的にはかなり近くにあります。 Beta Pictoris (別名 Beta Pic) は太陽よりもはるかに若く、太陽系の 45 億年に比べてわずか 1000 万から 4000 万年しか経っていないため、惑星系の若年期に何が起こるかを示す有用なスナップショットとなっています。この星は、木星の 11 倍の大きさの巨大ガス惑星 (Beta Pic b と呼ばれる) と、破片円盤として知られる直径約 400 億マイルの巨大な塵の円盤によって周回されています。
デブリ円盤は、惑星形成円盤の「古い」時代を表しています。これは、太陽の周りの惑星のような本格的な惑星を形成する塵とガスの複雑なダンスの後期段階です。これらの円盤は、多くの場合、混沌とした暴力的な場所であり、岩の塊や原始惑星が飛び交い、衝突しています。そこがエキソコメッツの出番です。Beta Pic のような若い惑星系では、天体が最終的な配置に落ち着く前に円盤内のすべてがまだ移動しているため、彗星は恒星の近くでより頻繁に急降下します。
実際、Beta Pic 周辺でエキソ彗星が見られたのはこの発見が初めてではありません。TESS による最初の検出は 2019 年に行われ、以前の研究では、Beta Pic には実際には異なる特性を持つ 2 つの異なるグループのエキソ彗星があると推測されていました。新しいエキソコメッツは、TESS とその前身である惑星探査ケプラー宇宙望遠鏡の両方からの複数の星の周りのエキソコメットの発見の山に追加されます。これらの天文台は、なんらかの形で外彗星を発見した最初のものではありませんが、トランジット (彗星が前を通過するときに星から見える光の量のわずかな低下) を通じてそれらを直接検出した最初のものです。 2017 年にケプラー データで最初に発見された彗星のトランジットは、彗星の長い尾の一部の結果として、太陽系外惑星のトランジットよりも急勾配で偏っています。
トランジットはエキソコメットの大きさを明らかにしますが、他の発見方法では彗星の速度と軌道を測定できます。これらすべての情報を組み合わせると、エキソコメッツで何が起こっているか、つまりどのように生まれ、どのように変化するかについての全体像が得られます。多くの異なる星の周りで、太陽彗星通過の大規模なカタログを構築することで、天文学者はデータのパターンを明らかにし、惑星形成のプロセスによって引き起こされる傾向を明らかにすることができます.
台湾の中央研究院天文天体物理学研究所のポスドク研究者であるジョナサン・マーシャルは、この新たなエキソコメット発見の波が、「小さな北斗七星」として知られる予想外に暗くなる星に光を当てることを期待しています。これらの星からの光は変動し、天文学者が Beta Pic の周りで見るものと非常に似ていますが、くぼみはそれほど頻繁ではなく、はるかに大きくなっています。北斗七星も遠くにあるため、天文学者が減光の原因をさらに調査するために写真を撮ることは、完全に不可能ではないにしても困難です。 「Beta Pic システムをテンプレートとして使用することで、太陽系の上にある別の例が得られます…これを小さな北斗七星に適用して、より極端なエキソコメタリー システムの内部の仕組みを推測できます」とマーシャルは説明します。
エキソコメッツは、ルイジアナ州立大学の天体物理学者で発見者のタベサ ボヤジアンにちなんで「ボヤジアンの星」としてよく知られている KIC 8462852 の不可解な減光の説明を提供することさえあるかもしれません。この星が有名になったのは、この減光がエイリアンの巨大構造物の最初の兆候である可能性があるという大げさな仮説が定着したときです。 Boyajian 自身は、この説明の方が自然だと考えていますが、まだ 1 つの解決策を突き止めていません。 「この星のすべてのデータを説明するモデルにまだ取り組んでいます」と彼女は言います。 「私の意見では、エキソコメッツは依然として最良の理論ですが、まだ多くの未解決の問題があり、適切な答えがありません。」
より多くのエキソコメッツの発見から 1 つのポイントがあるとすれば、少なくとも Beta Pic のような星の周りでは、それらが間違いなく一般的であるということです。そして科学者たちは、TESS が将来さらに多くの発見をすることを期待しています。 TESS の威力は、「一度に何百万もの星を」観測できることにあります。これは、星を 1 つずつふるいにかけるよりもはるかに効率的に空からエキソコメッツを探す方法です。 2021 年後半に打ち上げられた待望のジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡も、太陽系外彗星に関する新たな洞察を提供する可能性があります。
「残念ながら、私たちのグループは、系外彗星科学で最初の結果しか得られませんでした。その後、戦争が始まりました」と、新しい結果の背後にあるウクライナの研究者チームを代表して、ウクライナの MAO のチーフ リサーチ フェローである Yakiv Pavlenko は言います。 「戦争が終わっても、私たちは続けます。言葉と行動で私たちを支えてくれる世界中のすべての天文学者に感謝したいと思います。」
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