ニューサウスウェールズ大学の研究者らは、NASAのTESS衛星からのデータを分析することにより、27個の新たな周連惑星候補を特定した。英国王立天文学協会の月刊誌「Monthly Notices」に掲載されたこの発見は、従来の通過法の限界を回避し、食する連星の近日点変位に基づく革新的な方法を使用した。候補となるこれらの星は、相互に重力をもつ2つの星の軌道系を周回しており、従来の技術を使った地上の望遠鏡では見えないような軌道形状を持つ世界の検出において、大きな進歩を示している。
交通手段の限界とイノベーションの必要性
太陽系外惑星を発見するための主要な技術であるトランジット法は、惑星が恒星の前を通過するときに生じる明るさのわずかな低下によって惑星を識別します。惑星の軌道面が地球の視点と垂直に揃っている場合、それは正確に機能します。ただし、周回惑星の場合、この幾何学的要件は非常に制限的となり、世界のクラス全体が観測から除外されます。
惑星の軌道面が連星軌道面に対して 1 度だけ傾いている場合、太陽面通過は検出可能な一定の間隔で発生しません。これは、大きく傾斜した軌道を持つ周回惑星が観測者には見えないままであったことを意味します。研究チームは、これまでの観測データが本質的なバイアスを反映していることを認識しました。つまり、特定の向きを持つ惑星だけが発見され、連星系の世界の実際の人口についての不完全な見方が作成されていたのです。
検出ツールとしての近日点シフト
新しい方法は、天体の楕円軌道が徐々に回転する近日点シフトと呼ばれる現象を利用した。私たちの太陽系では、19 世紀以来検出されている水星の近日点がこの古典的な効果を示しています。研究チームは、TESSによって少なくとも2年間継続的に観測された1,590個の食連星を分析し、惑星の重力の痕跡を探した。
外惑星が連星系に重力の影響を与えると、日食のタイミング、つまり 2 つの星がお互いを覆い隠す正確な瞬間が微妙に変化します。これらの日食の時間的変化を正確に測定することにより、研究者たちは惑星の重力の痕跡を特定しました。この戦略により、従来の輸送技術ではまったく気づかれない候補が明らかになり、周回惑星の実際の人口についての見方が広がりました。
発見された27候補の特徴
検出された物体の質量は、広いスペクトルにわたって大きく異なります。研究者たちは、さまざまな特徴を持つ世界を発見しました。
- 最小値: 地球の質量の約 12 倍
- 最大：地球の質量の約3,200倍、木星の質量の約10倍
- 分布: 地球に似た世界と巨大ガス惑星の間の広範囲に分布
現在までに決定的な確認は得られていない。候補を検証するには、地上の望遠鏡を使用した動径速度法による追加の観測が必要です。この技術は、惑星の軌道によって引き起こされる主星のぐらつきによって間接的に惑星を検出し、星が地球に近づいたり遠ざかったりするときに発生する星の光の色の変化を測定します。
将来の惑星発見への重要性
研究に参加しているUNSW大学のベンジャミン・モンテ准教授は、TESSによる豊富な長期観測データにより、極めて微妙な影響の計算が可能になったと強調する。この衛星はもともと惑星の通過を捉えるように設計されていたが、地球からは通過が決して観察されない世界を明らかにするという予期せぬ能力を実証した。この結果は、従来の方法論が系外惑星の真の数を過小評価していることを強調しているため、特に注目に値します。
多様な軌道や好ましくない幾何学形状を持つ惑星は見過ごされており、宇宙にはこれまでの研究で明らかになったよりも多くの惑星系が存在することが示唆されています。今後の観測でこれらの候補の存在が確認されれば、天の川銀河における惑星形成過程をより深く理解する道が開かれ、天文学者が遠方の世界を探索する方法が再検討されることになるだろう。
