国際天文学者チームは、若い恒星WISPIT 2の周りで同時に形成される2つの惑星を直接観察した。この系は、明確なリングとギャップを持つガスと塵の広大な円盤を特徴としており、これは太陽系の初期段階の理論モデルと一致する。この検出はチリにあるヨーロッパ南天天文台の機器で行われ、最近の科学出版物で発表されました。
研究者らは、観察された構造が太陽系自体の過去に最も近い視点を提供していることを強調している。わし座にある恒星 WISPIT 2 は、物質が凝集して新しい世界を生み出す活動的な原始惑星系円盤を今も維持しています。
- WISPIT 2b は以前に検出されており、質量は木星の約 5 倍です。
- 太陽の周りを地球が公転する軌道の約 60 倍に相当する距離で恒星を周回しています。
- 現在確認されている WISPIT 2c はさらに質量が大きく、中心星に近づいています。
- どちらも巨大ガス惑星として分類されており、組成は木星や土星と似ています。
新惑星発見の詳細
天文学者たちは、超大型望遠鏡に取り付けられた 2 つの先進的な機器を使用して、WISPIT 2c の存在を確認しました。 SPHERE 機器は物体の直接画像をキャプチャし、一方 GRAVITY+ は正確な運動測定を通じてその惑星の性質を検証するデータを提供しました。最近の GRAVITY+ アップグレードがなければ、恒星に非常に近い惑星を同等の鮮明度で検出することは不可能でした。
この国際チームには、アイルランドのゴールウェイ大学とドイツのマックス・プランク地球外物理研究所の研究者が参加しました。博士課程の学生で主著者であるクロエ・ローラーは、乱流の円盤の中で惑星の信号を区別できるようにする研究を主導しました。
WISPIT 2 の周囲のディスクは、これまでに観察された他のシステムと比較して、そのサイズが大きく、より明確に構成されていることが際立っています。ダストリングとボイドは、原始惑星の重力によって周囲のガスやダストの多くがすでに除去されているか、凝集している領域を示しています。
原始惑星系円盤の構造
惑星形成のプロセスは、塵とガス粒子が衝突することから始まり、重力によって徐々に結合します。これらの星団が十分な質量に達すると、原始惑星が形成され、周囲の物質を取り除いて成長し続けます。 WISPIT 2の場合、2つの惑星はすでに円盤内に目に見える隙間を作り、残りの物質の明確なリングを残しています。
複数のギャップがあるこの構成は、システムがまだ建設段階にあることを示唆しています。研究者らは、星からさらに離れた、空間がより狭く浅くなっている追加のギャップを少なくとも 1 つ特定しました。おそらく土星と同様の質量を持つ第三の惑星がこの領域で形成過程にあるのではないかという疑いがある。
VISTA 望遠鏡で撮影された画像は、WISPIT 2 の周囲の星域を示すことで VLT 観測を補完します。このデータセットにより、星の位置と円盤構造をさまざまな波長で正確にマッピングできます。
太陽系の過去との比較
WISPIT 2 システムは、約 45 億年前の太陽系形成のモデルによって記述された状態を再現します。当時、若い太陽は同様のガスと塵の円盤に囲まれており、それらは徐々に今日知られている惑星に変化しました。今回の観測は、別の星系でこのプロセスをリアルタイムで研究する貴重な機会を提供する。
これまでに 2 つの惑星が同時に形成されたことを記録したのは、PDS 70 系だけです。しかし、WISPIT 2 の円盤は優れた寸法と構成を備えているため、この新しい発見は惑星系の完全な進化を理解する上で特に価値があります。検出された巨大ガス惑星は、初期段階では太陽系の外惑星と特徴を共有しています。
研究者らは、アタカマ砂漠に建設中の将来の超大型望遠鏡で観測を継続する予定だ。この機器は、可能性のある第三惑星のより鮮明な直接画像と、円盤内の物質の動きに関する追加の詳細を可能にするはずです。
システム調査の次のステップ
形成中のより多くの惑星を確認するには、高解像度の機器を使用した新たな観測セッションが必要です。現在のデータは、円盤が進化し続け、残りの物質がさらなる世界を生み出す可能性のある構造に組織化されることをすでに示しています。研究チームは、すでに特定されている天体の質量と軌道の推定値をさらに精緻化する予定である。
この発見は、初期段階の系外惑星の研究における地上の大型望遠鏡の役割を強化するものです。得られた直接画像は、数十億年前に太陽系で起こったプロセスを直接記録することなく視覚化する能力の大幅な進歩を示しています。
この結果は、原始惑星系円盤に基づいて惑星系がどのように構成されているかについての一般的な理解に貢献します。中心星から異なる距離に 2 つの巨大ガス惑星が同時に存在することは、惑星の移動と形成中の重力相互作用に関する理論を検証するための自然な実験室を提供します。
