地球質量の不正惑星が単独で宇宙を漂流するというアーティストのコンセプト。 (クレジット:NASA ゴダード宇宙飛行センター) ほとんどの惑星は、少なくとも 1 つの点で説明できます。つまり、惑星は星の周りを回っているため、見つけるのがある程度簡単です。通過は星の光を弱めます。ぐらつきが星のスペクトルを少しずつ動かします。直接的な画像であっても、それはまれですが、通常は星の輝きと惑星の反射光または熱光に頼っています。
しかし、自由に浮遊する (または「不正な」) 惑星では、そのようなことはありません。それは、背景に溶け込むほど冷たくて暗い銀河の中を、明らかな主星もなく漂っています。何年にもわたって、研究者たちはこれらの孤独な世界の候補を見つけることに成功しましたが、その物体が実際にどれほど巨大であるかを自信を持って言うことはほとんどできませんでした。
さて、サイエンス誌に発表された研究では 、国際チームは、同じ出来事から質量と距離の両方を直接測定できる最初の自由浮遊惑星候補を報告し、事実上、長年にわたる「惑星か否か？」の立場を変えることになる。定量化された結果を推測します。
研究チームの分析では、レンズ天体の質量は木星の質量0.219倍で、土星や地球の質量約70倍より少し軽いと指摘している。私たちからの距離は、天の川銀河の中心に向かって約 9,950 ～ 10,000 光年になります。
背景の「源」の星がレンズを通して見えるのは、赤色巨星であると推測されています。
不正惑星を見つけるのが非常に面倒な理由
惑星に星がなければ、古典的な系外惑星技術はほとんど役に立ちません。平均的な惑星とは異なり、不正惑星は明るい主星の前をきちんとしたスケジュールで通過しないため、繰り返しの通過信号がありません。また、測定可能な動径速度のぐらつきを引き起こすような形で目に見える星を引っ張ることもありません。非常に若くてまだ暖かい場合を除き、発光する光が少なすぎて単独で目立つことはできません。
これにより、重力マイクロレンズと呼ばれる、重力のみを考慮する方法が残ります。前景の物体が遠くの背景の星への視線を横切ると、物体の重力が曲がり、星の光が短時間拡大されます。背景の星が一時的に明るくなり、その後通常に戻ります。観測されれば、天文学者は何かが前を通過したと推測できます。
マイクロレンズは、増光現象の形状と時間スケールがレンズ天体の質量に関する情報をエンコードしているという約束で、常に天文学者を誘惑してきました。問題は、質量と距離の異なる組み合わせによって同じ光曲線が生成される可能性があることです。これは古典的なマイクロレンズの「質量 - 距離の縮退」です。独立した距離推定がなければ、質量は不確実なままであり、その逆も同様です。
実際には、それはマイクロレンズによって検出された多くの不正惑星候補者が宙ぶらりんになったことを意味した。それらは惑星のように見えましたが、不便な距離の選択により、褐色矮星（惑星より重く星より軽い天体）など、別のものに膨らむ可能性があります。
幸運な配置
この新しい結果の中心となる出来事は、2024 年 5 月 3 日に銀河中心近くの密集した星域に向かって観測されました。 KMTNet ネットワーク (オーストラリア、南アフリカ、チリの望遠鏡) とチリの OGLE 調査による地上調査でそれが捕らえられました。宇宙の物体名が十分に混乱していないかのように、2 つのコラボレーションにより、同じマイクロレンズ イベントに対して、KMT-2024-BLG-0792 と OGLE-2024-BLG-0516 という 2 つの名前が付けられました。
ひねりを加えれば、ESAのガイア宇宙船は偶然にも、全く異なる見晴らしの良い地点から、適切なタイミングで同じ空を眺めていたということだ。ガイアは、地球から約 622,000 マイル (200 万キロメートル) 離れた太陽と地球の L2 ラグランジュ ポイントの近くに位置し、チームに同じマイクロレンズ フラッシュ上に 2 つの別々の「目」を与えました。
さらに良いことに、ガイアは一度だけイベントを捉えたわけではありません。事象の発生場所に対する探査機の走査パターンの幾何学的形状により、ガイアはおよそ 15 ～ 16 時間で 6 つの測定値を記録し、倍率が最も重要となるピーク付近に集中しました。
マイクロレンズ調査によると、自由浮遊惑星の候補のほとんどは木星よりも小さく、多くの場合は海王星以下の範囲にあることが示唆されています。研究者らは、最も重い惑星と最も軽い褐色矮星の間にある、「アインシュタイン砂漠」と呼ばれることもあるまばらな領域について議論してきた。このギャップは、マイクロレンズ現象がタイムスケール全体でどのように分布するか、および推定されるレンズの特性に関係している。この領域に土星質量の天体が着陸するということは、「これらはすべて小さな世界かもしれない」という議論から「人口はもっと多様であるかもしれない」という方向へ会話を促すので、興味深いものです。
