天文学者は、遠く離れた星を周回する惑星に反射する目に見える星の光を初めて検出しました。発見に使用された望遠鏡は小さすぎて、以前に発見された惑星について科学者に多くの新しいことを伝えることができませんでした.しかし、天文学者は、この新しい技術は、現在作業中のより優れた分光器やより大きな望遠鏡と組み合わせると、より多くのことを明らかにする見込みがあると述べています。 「究極の目標は、地球のような惑星の特徴を明らかにすることです」と、ポルトガルのポルトにある天体物理学および宇宙科学研究所のチーム リーダーである Jorge Martins 氏は述べています。
太陽系外惑星は、親星のまぶしさの中で迷子になるため、今では直接見ることはほとんど不可能です。天文学者は、太陽系外惑星の軌道が星と地球の間で星の光を運ぶときに、大気が星の光をどのように吸収するかを観察することによって、系外惑星の大気に関するいくつかの情報を収集しました.
ポルトのチームは、20 年前に通常の恒星を周回する最初の太陽系外惑星であるペガスス座 51 番星 b を調査するために別の方法を使用しました。研究者たちは、チリのラシージャにある欧州南天天文台 (ESO) が運営する 3.6 メートルの望遠鏡に取り付けられた、高精度動径速度プラネット サーチャー (HARPS) と呼ばれる機器を使用しました。 HARPS は、天文学で最も成功した惑星ハンターの 1 つです。これは、軌道を回る太陽系外惑星の重力によって引き起こされるぐらつきを星に精査することによって機能します。このようにして、ペガスス座 51 番星 b は、その大きさと主星への近さから「ホット ジュピター」として知られていますが、他の何百もの系外惑星が発見されています。
ぐらつきを見つけるために、HARPS などの機器を使用する研究者は、星が静止しているかのように、星の参照スペクトル (各波長でどのくらい明るく輝いているか) を作成します。その参照を使用して、観測されたスペクトルが時間とともに変化するかどうかを確認します。観測されたスペクトルが赤い端に向かって少しシフトする場合、星が遠ざかり、その光をより長い波長に伸ばしていることを意味します。青い端へのシフトは、星が近づいていることを意味し、その光をより短い波長に集めています。観測を繰り返すことで、ぐらつきの大きさと周期が明らかになり、そこから天文学者は、惑星自体を実際に「見る」ことなく、それを引き起こしている惑星のいくつかの特徴を推測することができます.
ポルトのチームは、ペガスス座51番星の参照スペクトルを取得し、それを新しい非常に敏感な観測結果と比較しました。星のぐらつきによって引き起こされた最初の一連のシフトに加えて、彼らは 2 番目の一連のシフトを発見しました。これらは、星から地球にまっすぐ移動する代わりに、最初にペガスス座 51 番星 b で反射する星の光からのものです。その軌道上の太陽系外惑星は、その親星がぐらついているよりもはるかに速く移動しているため、より大きなシフトがあります.
チームの観測結果 - Astronomy &Astrophysics で今日オンラインで公開されました —ペガスス座51番星bの質量（木星の半分）と軌道の傾き（地球に対して9°）をこれまで以上に正確に突き止めます。また、研究者は惑星の反射率、つまりアルベドを推定することもできました。アルベドのより詳細な知識は、惑星の雲量の可能性、またはその表面の性質に関する情報を提供します.
そのような発見は、チームが ESO の超大型望遠鏡 (VLT) (同じくチリにある 4 つの 8.2 メートルの望遠鏡のバッテリー) で時間を得るまで待たなければなりません。 2016 年に ESPRESSO と呼ばれる新しいスペクトログラフが VLT にインストールされ、ESO の 39 メートルの欧州超大型望遠鏡 (E-ELT) が 2024 年に完成すると、さらなる改善が行われます。地球に似た系外惑星です」とマーティンズは言います。
「彼らがこの惑星の独立した証拠を提供し、その質量を突き止めることができたことを非常に嬉しく思います」と、最初に惑星を発見したチームの共同リーダーであるイギリスのケンブリッジ大学のディディエ・ケロスは言います。 51ペガススは「象徴的な星」だと彼は言う。
ケンブリッジにあるマサチューセッツ工科大学の Sara Seager 氏も同意見です:「太陽系外惑星の大気分光検出のための文字通りオリジナルの技術のバージョンが最終的に成功したと聞いて素晴らしいですが、[比較的弱い] 検出では、より多くの作業が必要です。」
