この系外惑星には同じ軌道を共有する兄弟がいますか?
2023年 7月 19日
画像の大部分は黒ですが、その中心には明るく輝く星系があります。 引き伸ばされた楕円形のドーナツのような、大きな明るいオレンジ色の楕円形のリングが画像を支配しています。 大きなぼやけたオレンジ色の塊がリングの中心にあり、そこに PDS 70 システムの星が存在します。 惑星または惑星の可能性を示すいくつかの小さくて薄いオレンジ色の塊がその周りを回っています。 特に 2 つの塊が強調表示されています。1 つは黄色の実線で囲まれた惑星 PDS70b で、もう 1 つは点線で囲まれた別の惑星の存在を示す可能性のある破片雲です。 どちらも中央の小塊の周りを楕円軌道を描いています。
天文学者たちは、アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) を使用して、遠く離れた恒星を周回する惑星の「兄弟」の可能性を発見しました。研究チームは、この惑星の軌道を共有している可能性のある破片の雲を検出し、これは新しい惑星の構成要素か、すでに形成された惑星の残骸である可能性があると考えている。もし確認されれば、この発見は2つの系外惑星が1つの軌道を共有できるというこれまでで最も強力な証拠となるだろう。
「20年前、理論的には、同様の質量の惑星のペア、いわゆるトロヤ群惑星または共軌道惑星がその星の周りを同じ軌道を共有する可能性があると予測されました。私たちは初めて、その考えを支持する証拠を発見しました」と、本日『Astronomy & Astrophysics』に掲載された論文を主導したスペイン、マドリードの宇宙生物学センターの学生、オルガ・バルサロブレ・ルザは語る。
惑星と同じ軌道にある岩石体であるトロヤ群は、私たちの太陽系によく見られます[1]。最も有名な例は木星のトロヤ群小惑星です。巨大ガス惑星と太陽の周りを同じ軌道上にある 12,000 個以上の岩体です。天文学者らは、トロイの木馬、特にトロイの木馬の惑星が太陽以外の星の周囲にも存在する可能性があると予測しているが、その証拠は乏しい。「エキソトロヤ惑星（太陽系外のトロヤ惑星）は、これまでユニコーンのようなものでした。理論上は存在が認められていますが、誰も検出したことがありません」と、共著者で宇宙生物学センターの上級研究員ホルヘ・リロボックス氏は言う。
現在、国際科学者チームは、ESO がパートナーであるアルマ望遠鏡を使用して、トロイの木馬惑星が存在する可能性があるというこれまでで最も強力な観測証拠を PDS 70 星系で発見しました。この若い星には、木星に似た 2 つの巨大な惑星、PDS70b と PDS70c が存在することが知られています。このシステムのアーカイブされたアルマ望遠鏡観測を分析することにより、研究チームは、PDS 70b の軌道上でトロヤ惑星が存在すると予想される位置にデブリの雲を発見しました。
トロヤ惑星は、いわゆるラグランジュ ゾーンを占拠します。このゾーンは、恒星と惑星の重力が合わさって物質を捕捉できる、惑星の軌道上の 2 つの拡張領域です。PDS 70b の軌道上のこれら 2 つの領域を研究した天文学者は、そのうちの 1 つから微弱な信号を検出し、月のおよそ 2 倍までの質量を持つ破片の雲がそこに存在する可能性があることを示しました。
研究チームは、この破片の雲がこの星系に存在するトロイの木馬の世界、あるいは形成過程にある惑星を示している可能性があると考えている。「一年の長さと居住条件を共有する 2 つの世界を誰が想像できますか? 私たちの研究は、この種の世界が存在し得ることを示す最初の証拠です」とバルサロブレ＝ルザ氏は言います。「木星の場合のように、惑星がその軌道を何千もの小惑星と共有できることは想像できますが、惑星が同じ軌道を共有できるとは私にとって驚くべきことです。」
「私たちの研究は、共軌道惑星の形成の非常に初期段階にあるものを探すための第一歩です」と共著者であり、宇宙生物学センターの上級研究員であるヌリア・ウエラモ氏は言う。「この研究は、トロヤ惑星の形成、トロヤ惑星がどのように進化し、さまざまな惑星系でどれくらいの頻度で存在するかについて、新たな疑問をもたらします」と、この研究に貢献したESOチリ科学局所長のイッツィアル・デ・グレゴリオ＝モンサルボ氏は付け加えた。
検出を完全に確認するには、研究チームは2026年以降まで待つ必要があり、その時、アルマ望遠鏡を使用して、PDS70bとその兄弟の破片雲の両方が星の周りを周回する軌道に沿って大きく移動するかどうかを確認することを目指しています。「これは系外惑星分野における画期的な進歩となるでしょう」とバルサロブレ＝ルザ氏は言う。
「このテーマの将来は非常にエキサイティングであり、2030年に計画されている拡張ALMA機能を楽しみにしています。これにより、他の多くの星のトロヤの特徴を特徴づけるアレイの能力が劇的に向上します」とデ・グレゴリオ＝モンサルボ氏は結論付けた。
ノート
[1] 木星の軌道にある小惑星が最初に発見されたとき、トロイの木馬戦争の英雄にちなんで名付けられ、これらの天体を指すトロヤ惑星という名前が生まれました。
詳しくは
この研究は、 Astronomy & Astrophysics に掲載される論文として発表されました(doi:10.1051/0004-6361/202346493)。
チームは、O. Balsalobre-Ruza (Centro de Astrobiología [CAB]、CSIC-INTA、スペイン)、I. De Gregorio-Monsalvo (欧州南天天文台 [ESO]、チリ)、J. Lillo-Box (CAB)、N. Huélamo (CAB)、Á. で構成されています。Ribas (ケンブリッジ大学天文学研究所、英国)、M. Benisty (ラグランジュ研究所、コートダジュール大学、CNRS、コートダジュール天文台、フランス、およびグルノーブルアルプ大学、CNRS、IPAG、フランス)、J. Bae (フロリダ大学天文学部、米国)、S. Facchini (Fidipartimento di Fi) sica、ミラノ大学、イタリア）、R. Teague（米国マサチューセッツ工科大学地球大気惑星科学科）。
ヨーロッパ南天天文台 (ESO) は、世界中の科学者が万人の利益のために宇宙の秘密を発見できるようにします。私たちは、天文学者が刺激的な問題に取り組み、天文学の魅力を広めるために使用する世界クラスの天文台を地上で設計、建設、運営し、天文学のための国際協力を推進しています。1962 年に政府間機関として設立された ESO は、現在、16 の加盟国 (オーストリア、ベルギー、チェコ共和国、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、アイルランド、イタリア、オランダ、ポーランド、ポルトガル、スペイン、スウェーデン、スイス、英国) に加え、開催国のチリと戦略的パートナーとしてのオーストラリアによって支援されています。ESO の本部とそのビジター センターおよびプラネタリウムである ESO スーパーノヴァは、ドイツのミュンヘンの近くに位置していますが、チリのアタカマ砂漠は、空を観察するためのユニークな条件を備えた素晴らしい場所に、私たちの望遠鏡があります。ESO は、ラ シラ、パラナル、チャナントールの 3 つの観測サイトを運営しています。Paranal では、ESO は超大型望遠鏡とその超大型望遠鏡干渉計、さらに VISTA などの測量望遠鏡を運用しています。またパラナルでは、ESOは世界最大かつ最も感度の高いガンマ線天文台であるチェレンコフ望遠鏡アレイ南をホストし、運営します。ESO は国際的なパートナーと協力して、ミリメートルおよびサブミリメートルの範囲で空を観測する施設であるチャナントールでアルマ望遠鏡を運営しています。パラナル近くのセロ・アルマゾネスで、私たちは「空にある世界最大の目」である ESO の超大型望遠鏡を建設しています。私たちはチリのサンティアゴにあるオフィスから国内での事業をサポートし、チリのパートナーや社会と関わります。
国際天文学施設であるアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) は、ESO、米国国立科学財団 (NSF)、および日本の国立自然科学研究所 (NINS) とチリ共和国の協力によるパートナーシップです。アルマ望遠鏡は、加盟国を代表して ESO から資金提供を受けており、NSF はカナダ国家研究評議会 (NRC) および台湾の国家科学技術評議会 (NSTC) と協力して、NINS は台湾の中央研究院 (AS) および韓国天文宇宙科学研究院 (KASI) と協力して資金提供されています。アルマ望遠鏡の建設と運用は、加盟国を代表してESOが主導します。米国国立電波天文台 (NRAO) によって運営され、Associated Universities, Inc. (AUI) が管理します。北米を代表して。そして東アジアを代表して国立天文台（NAOJ）によるものです。合同アルマ望遠鏡 (JAO) は、アルマ望遠鏡の建設、試運転、運用の統一的なリーダーシップと管理を提供します。
リンク
研究論文
アルマ望遠鏡の写真
Artist’s animation of Trojan debris clouds
2023年 7月 19日
画像の大部分は黒ですが、その中心には明るく輝く星系があります。 引き伸ばされた楕円形のドーナツのような、大きな明るいオレンジ色の楕円形のリングが画像を支配しています。 大きなぼやけたオレンジ色の塊がリングの中心にあり、そこに PDS 70 システムの星が存在します。 惑星または惑星の可能性を示すいくつかの小さくて薄いオレンジ色の塊がその周りを回っています。 特に 2 つの塊が強調表示されています。1 つは黄色の実線で囲まれた惑星 PDS70b で、もう 1 つは点線で囲まれた別の惑星の存在を示す可能性のある破片雲です。 どちらも中央の小塊の周りを楕円軌道を描いています。
天文学者たちは、アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) を使用して、遠く離れた恒星を周回する惑星の「兄弟」の可能性を発見しました。研究チームは、この惑星の軌道を共有している可能性のある破片の雲を検出し、これは新しい惑星の構成要素か、すでに形成された惑星の残骸である可能性があると考えている。もし確認されれば、この発見は2つの系外惑星が1つの軌道を共有できるというこれまでで最も強力な証拠となるだろう。
「20年前、理論的には、同様の質量の惑星のペア、いわゆるトロヤ群惑星または共軌道惑星がその星の周りを同じ軌道を共有する可能性があると予測されました。私たちは初めて、その考えを支持する証拠を発見しました」と、本日『Astronomy & Astrophysics』に掲載された論文を主導したスペイン、マドリードの宇宙生物学センターの学生、オルガ・バルサロブレ・ルザは語る。
惑星と同じ軌道にある岩石体であるトロヤ群は、私たちの太陽系によく見られます[1]。最も有名な例は木星のトロヤ群小惑星です。巨大ガス惑星と太陽の周りを同じ軌道上にある 12,000 個以上の岩体です。天文学者らは、トロイの木馬、特にトロイの木馬の惑星が太陽以外の星の周囲にも存在する可能性があると予測しているが、その証拠は乏しい。「エキソトロヤ惑星（太陽系外のトロヤ惑星）は、これまでユニコーンのようなものでした。理論上は存在が認められていますが、誰も検出したことがありません」と、共著者で宇宙生物学センターの上級研究員ホルヘ・リロボックス氏は言う。
現在、国際科学者チームは、ESO がパートナーであるアルマ望遠鏡を使用して、トロイの木馬惑星が存在する可能性があるというこれまでで最も強力な観測証拠を PDS 70 星系で発見しました。この若い星には、木星に似た 2 つの巨大な惑星、PDS70b と PDS70c が存在することが知られています。このシステムのアーカイブされたアルマ望遠鏡観測を分析することにより、研究チームは、PDS 70b の軌道上でトロヤ惑星が存在すると予想される位置にデブリの雲を発見しました。
トロヤ惑星は、いわゆるラグランジュ ゾーンを占拠します。このゾーンは、恒星と惑星の重力が合わさって物質を捕捉できる、惑星の軌道上の 2 つの拡張領域です。PDS 70b の軌道上のこれら 2 つの領域を研究した天文学者は、そのうちの 1 つから微弱な信号を検出し、月のおよそ 2 倍までの質量を持つ破片の雲がそこに存在する可能性があることを示しました。
研究チームは、この破片の雲がこの星系に存在するトロイの木馬の世界、あるいは形成過程にある惑星を示している可能性があると考えている。「一年の長さと居住条件を共有する 2 つの世界を誰が想像できますか? 私たちの研究は、この種の世界が存在し得ることを示す最初の証拠です」とバルサロブレ＝ルザ氏は言います。「木星の場合のように、惑星がその軌道を何千もの小惑星と共有できることは想像できますが、惑星が同じ軌道を共有できるとは私にとって驚くべきことです。」
「私たちの研究は、共軌道惑星の形成の非常に初期段階にあるものを探すための第一歩です」と共著者であり、宇宙生物学センターの上級研究員であるヌリア・ウエラモ氏は言う。「この研究は、トロヤ惑星の形成、トロヤ惑星がどのように進化し、さまざまな惑星系でどれくらいの頻度で存在するかについて、新たな疑問をもたらします」と、この研究に貢献したESOチリ科学局所長のイッツィアル・デ・グレゴリオ＝モンサルボ氏は付け加えた。
検出を完全に確認するには、研究チームは2026年以降まで待つ必要があり、その時、アルマ望遠鏡を使用して、PDS70bとその兄弟の破片雲の両方が星の周りを周回する軌道に沿って大きく移動するかどうかを確認することを目指しています。「これは系外惑星分野における画期的な進歩となるでしょう」とバルサロブレ＝ルザ氏は言う。
「このテーマの将来は非常にエキサイティングであり、2030年に計画されている拡張ALMA機能を楽しみにしています。これにより、他の多くの星のトロヤの特徴を特徴づけるアレイの能力が劇的に向上します」とデ・グレゴリオ＝モンサルボ氏は結論付けた。
ノート
[1] 木星の軌道にある小惑星が最初に発見されたとき、トロイの木馬戦争の英雄にちなんで名付けられ、これらの天体を指すトロヤ惑星という名前が生まれました。
詳しくは
この研究は、 Astronomy & Astrophysics に掲載される論文として発表されました(doi:10.1051/0004-6361/202346493)。
チームは、O. Balsalobre-Ruza (Centro de Astrobiología [CAB]、CSIC-INTA、スペイン)、I. De Gregorio-Monsalvo (欧州南天天文台 [ESO]、チリ)、J. Lillo-Box (CAB)、N. Huélamo (CAB)、Á. で構成されています。Ribas (ケンブリッジ大学天文学研究所、英国)、M. Benisty (ラグランジュ研究所、コートダジュール大学、CNRS、コートダジュール天文台、フランス、およびグルノーブルアルプ大学、CNRS、IPAG、フランス)、J. Bae (フロリダ大学天文学部、米国)、S. Facchini (Fidipartimento di Fi) sica、ミラノ大学、イタリア）、R. Teague（米国マサチューセッツ工科大学地球大気惑星科学科）。
ヨーロッパ南天天文台 (ESO) は、世界中の科学者が万人の利益のために宇宙の秘密を発見できるようにします。私たちは、天文学者が刺激的な問題に取り組み、天文学の魅力を広めるために使用する世界クラスの天文台を地上で設計、建設、運営し、天文学のための国際協力を推進しています。1962 年に政府間機関として設立された ESO は、現在、16 の加盟国 (オーストリア、ベルギー、チェコ共和国、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、アイルランド、イタリア、オランダ、ポーランド、ポルトガル、スペイン、スウェーデン、スイス、英国) に加え、開催国のチリと戦略的パートナーとしてのオーストラリアによって支援されています。ESO の本部とそのビジター センターおよびプラネタリウムである ESO スーパーノヴァは、ドイツのミュンヘンの近くに位置していますが、チリのアタカマ砂漠は、空を観察するためのユニークな条件を備えた素晴らしい場所に、私たちの望遠鏡があります。ESO は、ラ シラ、パラナル、チャナントールの 3 つの観測サイトを運営しています。Paranal では、ESO は超大型望遠鏡とその超大型望遠鏡干渉計、さらに VISTA などの測量望遠鏡を運用しています。またパラナルでは、ESOは世界最大かつ最も感度の高いガンマ線天文台であるチェレンコフ望遠鏡アレイ南をホストし、運営します。ESO は国際的なパートナーと協力して、ミリメートルおよびサブミリメートルの範囲で空を観測する施設であるチャナントールでアルマ望遠鏡を運営しています。パラナル近くのセロ・アルマゾネスで、私たちは「空にある世界最大の目」である ESO の超大型望遠鏡を建設しています。私たちはチリのサンティアゴにあるオフィスから国内での事業をサポートし、チリのパートナーや社会と関わります。
国際天文学施設であるアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ (ALMA) は、ESO、米国国立科学財団 (NSF)、および日本の国立自然科学研究所 (NINS) とチリ共和国の協力によるパートナーシップです。アルマ望遠鏡は、加盟国を代表して ESO から資金提供を受けており、NSF はカナダ国家研究評議会 (NRC) および台湾の国家科学技術評議会 (NSTC) と協力して、NINS は台湾の中央研究院 (AS) および韓国天文宇宙科学研究院 (KASI) と協力して資金提供されています。アルマ望遠鏡の建設と運用は、加盟国を代表してESOが主導します。米国国立電波天文台 (NRAO) によって運営され、Associated Universities, Inc. (AUI) が管理します。北米を代表して。そして東アジアを代表して国立天文台（NAOJ）によるものです。合同アルマ望遠鏡 (JAO) は、アルマ望遠鏡の建設、試運転、運用の統一的なリーダーシップと管理を提供します。
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研究論文
アルマ望遠鏡の写真
Artist’s animation of Trojan debris clouds
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