天文学者は長年空を観察してきましたが、新しい惑星が形成される瞬間を垣間見ることを望んでいました。現在、ジャーナル Astronomy and Astrophysics に掲載された新しい研究により、新しい惑星の誕生の史上初の画像が確認されました。
形成中の惑星の画像は、天文学者によって PDS70 と呼ばれる若い星を周回している、明るいガスと塵に囲まれた光の塊を示しています。画像に見られる黒い円は、星からの光を遮断し、星系の他の部分を垣間見ることができるようにするフィルターです。この星は、「原始惑星系円盤」と呼ばれるガスとちりの層に囲まれています。惑星はこの円盤内で発見されました。これは、惑星がまだ最初に生まれた場所に近く、おそらく物質の蓄積によってまだ成長していることを意味します.
SPHERE の功績
この画像は、欧州南天天文台の超大型望遠鏡、具体的には分光偏光計高コントラスト系外惑星研究 (SPHERE) 装置と呼ばれる装置によって撮影されました。 SPHERE は、さまざまな波長で惑星の明るさを測定することができました。これにより、研究者は惑星の大気の可能性のある特性を判断できます。若い惑星は、DISK と SHINE と呼ばれる 2 つの別々の宇宙調査プログラムのおかげで発見されました。 SHINE（太陽系外惑星のSpHere赤外線調査）の目標は、惑星の進化過程に関するより多くの情報を収集することであり、DISK（星周DISKの球体調査）の目標は、若い惑星系とその原始惑星系円盤を調べて、惑星形成に必要な初期条件を決定することです。 .
この惑星は、木星よりもはるかに大きな質量を持つ巨大ガス惑星であり、新しく形成された惑星は、太陽と天王星の間の距離とほぼ同じ距離にあると考えられています。惑星形成の現在の理論は、若い星が近くのガスを頻繁に吸い込むというものです。つまり、星に近い惑星のほとんどは、地球や火星と同じように岩でできています。木星のように、惑星が遠くにあるほどガス巨人になりやすい.
惑星の分析により、おそらく摂氏約1000度の表面温度と曇った大気を持っていることが明らかになりました。新しい惑星が周回する星は、おそらく 500 万から 600 万年しか経っていない可能性が高く、惑星自体はさらに若い可能性があります。 SPHERE は PDS70 からの光を遮断するためにコロナグラフを使用しましたが、研究者は依然として複数の方法で惑星の信号を検証する必要があり、そのプロセスは非常に困難でした。
観測結果の確認
ドイツのマックス プランク天文学研究所のミリアム ケプラーは、この研究の主執筆者の 1 人でした。ケプラーは、若い星を取り囲むガスと塵の円盤が惑星の誕生場所であると説明していますが、これらの領域内での惑星形成のヒントさえも検出した観測はごくわずかです。ケプラーは、発見後に新しい惑星を研究した天文学者の二次チームの一員であり、光の波長を調べて、惑星が曇った大気を持っていることを推測しました。ケプラーによれば、これまで惑星の候補が本当に惑星であったと断定することは困難でした。過去に天文学者によって行われた観測は、単に塵の円盤内の特徴であった可能性があります.新しく形成された惑星の検出が正当であることを確認するために、天文学者は観測を行うために異なるフィルター バンドを持ついくつかの異なる機器を使用しました。
オービターのケプラー望遠鏡は以前、可能性のある若い惑星を特定するために使用されていましたが、宇宙体が望遠鏡と星の間を移動する際の星の光の減光に依存しているため、その方法には独自の限界があるとケプラーは言います。ケプラーは、新しい惑星は彼らの新しい画像装置で直接画像化できると言います。ケプラーは次のように説明しています:
今後の研究
ケプラーは、天文学者は、惑星がどのように発達する可能性が高いかを判断し、星の周りの惑星の軌道を追跡するために、惑星をさらに観測する必要があると説明しています。現在、惑星が PDS70 を中心に革命を完了するには約 120 年かかると考えられています。
ブリストル大学の天体物理学者 Zoe Leinhardt (研究には関与していない) などの他の科学者は、この発見に熱狂的に反応しました。 Leinhardt は、PDS70 は比較的若い星であり、その周りに新しい惑星があるという適切な指標をすべて備えており、新しい惑星の発見はこの理論を裏付ける可能性が非常に高いと説明しています。この発見は、惑星がどのように形成されるかについての現在の理論を支持しているようです。惑星の形成方法は、木星に似たサイズの大きな惑星が最も見やすく、それらの惑星はより速く形成されることも意味します。新しく形成された星を取り囲む近隣の惑星さえあるかもしれません.
この発見は刺激的であり、天文学者は惑星に関する研究を続けようとしていますが、いくつかの重要な疑問が生じます。現在の惑星形成理論ではこの距離を説明することが困難であるため、そのような大きな惑星が親星から非常に離れた場所でどのように形成されたのかは現在のところ謎です.
PDS70 を周回する惑星の画像は、チリにあるアタカマ大型ミリ/サブミリ波アレイ (ALMA) によって 3 つのおそらく生まれたばかりの惑星が発見されてからわずか数週間後のことです。 HD163296 と呼ばれるかなり若い星を周回する 3 つの惑星が発見されました。天体物理学者のクリストフ・ピンテとその同僚たちは、HD163296 の周りの原始惑星系円盤の構造を調べているときに、誕生したばかりの惑星を発見しました。一酸化炭素ガスの流れの全体的に滑らかな軌道に奇妙なねじれがあり、円盤内に新たに形成された惑星のコンピューター シミュレーションと直接一致しています。
