宇宙望遠鏡、ピクトル座の軌道が不安定な3つの星を特定

地上と宇宙の天文台による共同の取り組みにより、太陽系から遠く離れた奇妙な宇宙のトリオが特定されました。 NASA の系外惑星探索望遠鏡は、TOI-201 星を周回する 3 つの異なる天体からの信号を検出しました。中心星は地球から約 370 光年離れたところにあります。この恒星領域はピクトル星座に属します。研究者らは、コンポーネント間の重力相互作用が非常に動的で不安定な環境を生み出すことに注目しました。

この主星は、星の進化の専門家の注目を集める物理的特徴を持っています。スペクトルタイプ F に属します。直径と質量は太陽のそれを約 30% 上回ります。天文学的な計算によると、この星系の年齢は 8 億 7,000 万年前と推定されています。この比較的若いことは、測定装置によって観測される軌道の撹拌の一部を説明するのに役立ちます。星から放射されるエネルギーは、その周囲の世界の挙動に直接影響を与えます。

極端な岩石の世界がわずか数日で星の周りを周回する

星に最も近い構成要素には技術名称 TOI-201 d が与えられています。この天体は、その物理的比率からスーパーアースのカテゴリーに分類されます。半径は地球の大きさの 1.39 倍です。その質量は地球の5.8倍にも達します。この世界の1年はわずか5.85日です。並進速度は、中心星によって及ぼされる重力の力を反映しています。

熱源に非常に近いため、液体の水が表面に存在することは完全に不可能になります。科学者によって計算された密度は、学術界に衝撃を与えました。その値は1立方センチメートルあたり11グラムに達します。このデータは、本質的に岩の多い組成を示しています。このような小さな空間に物質が集中することを正当化するには、惑星の核は非常に高密度でなければなりません。

内惑星の軌道は宇宙では完全な円を形成しません。軌道の離心率は測定器で0.3と評価され中程度です。この星の極度の熱と重力が、この星系の最初の世界の過酷な条件を形作ります。絶え間ない放射線は、地球に似た大気の可能性を一掃します。

巨大ガスと巨大な伴星が星系のリズムを決める

スーパーアースの直後、この星系にはまったく異なる特徴を持つ惑星が存在します。 TOI-201 b は木星の半分に相当する質量を持っています。公転周期は地球日数の 53 日に達します。天文学では、このタイプの地層は熱い木星または暖かい木星として分類されます。この距離により、星に近い世界よりも放射線の量は少なくなりますが、それでも高温は維持されます。

継続的な監視により、この巨大ガス惑星の通過時間の微妙な変動が明らかになりました。半径方向速度解析により、最小限の誤差でマスを圧着することができました。システムの 3 番目の本体は、この宇宙のダンスの偉大な指揮者として機能します。 TOI-201 c は、巨大惑星と褐色矮星の境界に位置する大きさを持っています。このオブジェクトの力は、その隣接するオブジェクトすべてに影響を与えます。

TOI-201 システム アーキテクチャは、主要コンポーネントに関連して次のように分割されます。

• 内惑星 TOI-201 d は本質的に岩が多く、6 日以内に急速な軌道を完了します。
• 中間世界 TOI-201 b は、53 地球日の移動時間を持つ巨大ガス惑星として機能します。
• 外天体 TOI-201 c の質量は木星の 15.7 倍で、一周するのにほぼ 8 年かかります。

最も遠い伴星の軌道は非常に高いレベルの離心率に達します。その値は天文学的なスケールで 0.65 に達します。この細長い軌道により、物体は星に向かって飛び込み、その後氷の領域に向かって遠ざかります。センサーによって捉えられた部分的な通過により、巨大な質量の存在が確認されました。この巨人による次の可視光遮断は、2031 年 3 月にのみ発生するはずです。

重力相互作用により目に見える軌道の傾きが変化する

3 つの天体は主星の周りの同じ軌道面を移動しません。アライメントの欠如は、セットの安定性に直接的な影響を及ぼします。外側の伴星は、中心に最も近い 2 つの惑星に猛烈な重力を及ぼします。この一定の引っ張りにより、元の軌道が継続的に引っ張られ、歪められます。

物理現象により、数十年にわたって軌道の向きが変化します。近い将来、地球からの観測の視点は大きく変わるでしょう。計算によれば、現在の線形構成はあと 200 年しか持続しないことが示されています。この期間を過ぎると、私たちの空間的な観点から、内なる世界は星の前を通過しなくなります。

視覚的なブロックは、サイクルが繰り返されるまで、何千年も残り続ける必要があります。コンピューターシミュレーションにより、この系ではフォン・ツァ​​イペル・コーザイ・リドフ振動として知られるメカニズムが働いていることがわかった。この複雑な力学は、傾斜したコンポーネント間のエネルギーと角運動量の絶え間ない交換を説明します。天体物理学は、若い星系がまだバランス点を模索している様子を示しています。

南極の技術により宇宙データ収集の精度が保証される

この発見には、高精度機器の世界的な調整が必要でした。 ASTEP プロジェクトは、光信号の捕捉において基本的な役割を果たしました。天文台は南極高原の真ん中にあるコンコルディア駅にあります。この構造物は深さ 3 キロメートル以上の氷の層の上にあります。地理的に隔離されているため、光害のない空が保証されています。

この場所は、地上天文学にとって独特の条件を備えています。極の夜が長いため、太陽光を遮ることなく継続的に観測できます。氷の領域の大気の安定性により、暖かい空気によって引き起こされる視覚的な歪みが軽減されます。バーミンガム大学とコートダジュール天文台のチームが協力して、白い大陸で装置を操作しました。

望遠鏡の世界的なネットワークは、研究に不可欠な補完データを提供しました。高解像度分光器は、システムを正確な 3 次元でマッピングするのに役立ちました。ニューメキシコ大学の科学者イスマエル・ミレレス氏は、情報分析を担当する国際チームを率いた。この完全な研究は、4月中旬に科学誌サイエンス・アドバンスのページで特集された。

TOI-201 システムの独特なアーキテクチャは、私たちの太陽系の組織とははっきりと対照的です。この発見は、惑星の形成が混沌とした予測不可能な結果を​​生み出す可能性があるという理論を補強するものです。研究者らは今後何年もの間、望遠鏡をピクトル星座に向け続ける計画を立てている。継続的なデータ収集は、宇宙の進化に関する理論モデルを洗練するのに役立ちます。