NASAのローマ宇宙望遠鏡で放浪惑星を見つける

恒星や褐色矮星に重力で捕らわれていない惑星を放浪惑星と呼ぶか浮遊惑星と呼ぶか決まってない。当ブログは浮遊惑星を押しているけど外国語は全て機械翻訳の為、今日は放浪惑星。以下、機械翻訳。
NASAのローマ宇宙望遠鏡で放浪惑星を見つける
新しいシミュレーションは、NASAのナンシーグレースローマ宇宙望遠鏡が無数の放浪惑星を明らかにできることを示しています。これは、銀河を自由に浮遊し、星につながっていません。これらの島の世界を研究することは、惑星系がどのように形成され、進化し、バラバラになるかについての理解を深めるのに役立ちます。
天文学者は、1990年代に太陽系外の惑星（惑星外惑星）を発見しました。私たちは自分たちの惑星系だけを知ることから、惑星が私たちの銀河の何千億もの星を上回っている可能性が高いことに気づくまで、すぐに行きました。現在、科学者のチームは、放浪世界を検索することにより、惑星の人口統計に関する理解を深める方法を模索しています。
「私たちの宇宙に対する見方が広がったので、私たちは太陽系が異常であることに気づきました」と研究活動を主導したコロンバスのオハイオ州立大学の大学院生であるサムソンジョンソンは言いました。「ローマンは、悪質な惑星を研究することによって、物事の宇宙計画にどのように適合するかをさらに学ぶのに役立ちます。」
Astronomical Journalに掲載されたこの調査結果は、孤立した惑星を特定して特徴付けるローマ宇宙望遠鏡の能力を中心にしています。天文学者は、検出が非常に難しいため、これらの放浪世界のほんの一部をこれまで暫定的に発見しました。

銀河系放浪惑星を見つける
ローマンは、大規模なマイクロレンズ調査を実施することにより、放浪惑星を見つけます。重力レンズ効果は、質量の存在が時空の構造をゆがめるために発生する観測効果です。ブラックホールや銀河全体など、非常に巨大なオブジェクトの周囲では、効果が極端です。孤立した惑星でさえ、マイクロレンズと呼ばれる検出可能な程度のゆがみを引き起こします。
How Gravitational Microlensing Reveals Rogue Planets


このアニメーションは、重力マイクロレンズが島の世界を明らかにする方法を示しています。目に見えない不正な惑星が私たちの視点から遠い星の前を通過するとき、星からの光は、惑星の周りの歪んだ時空を通過するときに曲がります。惑星は宇宙の拡大鏡として機能し、背景の星の明るさを増幅します。
クレジット：NASAのゴダード宇宙飛行センター/ CIラボ
放浪惑星が私たちの視点からより遠い星と密接に整列している場合、星の光は、惑星の周りの曲がった時空を通過するときに曲がります。その結果、惑星は自然の拡大鏡のように機能し、背景の星からの光を増幅します。天文学者は、星と惑星が整列するようになると、その効果を星の明るさのスパイクと見なします。時間の経過とともにスパイクがどのように変化するかを測定すると、放浪惑星の質量の手がかりが明らかになります。
「放浪惑星からのマイクロレンズ信号は数時間から数日の間しか持続せず、その後永久に消えてしまいます」と、バトンルージュにあるルイジアナ州立大学の物理学および天文学の助教授であるマシューペニーは述べています。「これにより、複数の望遠鏡を使用しても、地球からの観測が困難になります。ローマンは、放浪惑星を探索するための大きな一変です。」
マイクロレンズは、特に低質量の惑星を体系的に探索するための最良の方法を提供します。それらは星のようには輝きません、そして多くの場合非常に涼しい物体であり、赤外線望遠鏡が見るには熱が少なすぎます。これらのヴァガボンドの世界は本質的には見えませんが、ローマはより遠くの星の光に対する重力の影響のおかげで間接的にそれらを発見します。

宇宙漂流者からの教訓
ジョンソンと共同執筆者は、ローマが火星と同じくらい小さな質量の不正な惑星を検出できることを示しました。これらの惑星を研究することで、惑星形成の競合モデルを絞り込むことができます。
小さなオブジェクトが互いに衝突し、時には互いにくっついてより大きな物体を形成するため、惑星構築プロセスは無秩序になる可能性があります。それは他の部分を拾うためにplaydoughの部分を使用することに似ています。しかし、時折衝突や接近遭遇が非常に激しいため、親星の重力のグリップから惑星を飛ばすことがあります。それと一緒に衛星を引きずることができなければ、新しく孤立した世界は銀河だけを放浪する運命にあります。

Rogue Planet (Animation)

この図は、銀河だけを漂流している放浪惑星を示しています。
クレジット：NASA / JPL-Caltech / R。ハート（Caltech-IPAC）
NASA GoddardのScientific Visualization StudioからこのビデオをHD形式でダウンロードします
放浪惑星は、星が成長するのと同様に、ガスや塵の雲から孤立して形成されることもあります。ガスとダストの小さな雲が崩壊して、星の代わりに中心の惑星を形成し、惑星を囲む惑星の代わりに月ができます。
Romanは、これらの孤立した世界のさまざまな数を予測する惑星の形成と進化のモデルをテストします。放浪惑星の存在量と質量を決定すると、その形成を促進する物理学への洞察が得られます。調査チームは、このミッションにより、現在の推定値よりも少なくとも10倍精度の高い不正な惑星の数が得られることを発見しました。これらの推定値は、主に地上望遠鏡による観測に基づいています。
ローマは、地球の太陽から反対方向に160万km近く離れた大気の上で観測するため、はるかに優れたマイクロレンズ効果が得られます。より鮮明な視界を提供することに加えて、Romanの視点は、それが一度に数か月間連続して同じ空のパッチを見つめることを可能にします。ジョンソンと彼の同僚は、ローマのマイクロレンズ調査は、銀河の比較的狭い帯のみを検索するものの、何百もの放浪惑星を検出することを示しました。
調査の一部には、ミッションの将来のデータを分析してより正確な国勢調査を取得する方法の決定が含まれていました。科学者は、ローマのならず者の惑星の数から推定して、これらの天体が銀河全体でどれほど一般的であるかを推定することができます。
オハイオ州立大学の天文学教授であり、この論文の共著者でもあるスコットガウディ氏は、「宇宙は放浪惑星で溢れかえっているかもしれません。「私たちは、Romanのように宇宙ベースの徹底的なマイクロレンズ化調査を行わなければ、それを見つけることはできませんでした。」
ナンシーグレースローマ宇宙望遠鏡は、ゴダードで管理されており、NASAのジェット推進研究所とパサデナのCaltech / IPAC、ボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所、全米の研究機関の科学者で構成される科学チームが参加しています。

バナー： 星空を背景にしたローマの宇宙船の高解像度イラスト。 クレジット： NASAのゴダード宇宙飛行センター

最終更新日：2020年8月22日
タグ： 太陽系外惑星、ゴダード宇宙飛行センター、ナンシーグレースローマ宇宙望遠鏡、星　　宇宙