天文学者はPDS 70システムで2つの巨大な新生惑星の存在を確認します

大気の揺らぎをキャンセルする高性能の適応光学と赤外線ピラミッド波面センサーで恒星PDS 70周辺に形成中のガス惑星を直接撮影した。地上望遠鏡はアップグレードするから宇宙望遠鏡も油断できない。以下、機械翻訳。
天文学者はPDS 70システムで2つの巨大な新生惑星の存在を確認します
2020年5月18日投稿
PDS 70原始惑星Bおよび惑星C（白い矢印のラベルが付いている）の直接像で、星間円盤が取り除かれています。画像はWMケック天文台の最近アップグレードされた補償光学システムを使用してキャプチャされました。
画像クレジット：J. WANG、CALTECH
WM Keck Observatoryのアップグレードされた適応光学システムでキャプチャされた新しい直接画像は、PDS 70原始惑星の最初の独立した確認につながります
ハワイのマウナケア -新しい証拠は、星PDS 70を周回する2つの惑星の誕生を捉えた史上初の写真が実際に本物であることを示しています。
ハワイのマウナケアにあるWMケック天文台で補償光学（AO）補正に新しい赤外線ピラミッド波面センサーを使用して、Caltechが率いる天文学者のチームは、赤ちゃん惑星または原始惑星の家族写真を撮る新しい方法を適用し、その存在を確認しました。
チームの結果が今日の号に掲載されているT氏天文誌。
PDS 70は、天文学者が活動中の惑星形成を目撃できる最初の既知の多惑星システムです。惑星の1つであるPDS 70bの最初の直接画像は2018年に撮影され、その後、兄弟の異なる波長で撮影された複数の画像PDS 70cが2019年に撮影されました。木星のような原始惑星は両方とも、ヨーロッパ南天文台の超大型望遠鏡によって発見されました（VLT）。
「2つの原始惑星が最初に画像化されたとき、いくつかの混乱がありました」と、カルテックのHeising-Simons Foundation 51ペガシbフェローで研究の主執筆者であるジェイソンワンは言いました。「惑星の胚は、新生星を取り巻く塵とガスの円盤から形成されます。この星状物質は原始惑星に付着し、一種の煙幕を作成します。これにより、ほこりっぽいガス状の円盤を、発達中の惑星から画像で区別することが困難になります。」
明確にするために、王と彼のチームは、星周円盤と原始惑星からの画像信号のもつれをほどく方法を開発しました。
「ディスクの形状は星の周りに対称的なリングでなければならず、惑星は画像内の単一の点でなければならないことを知っています」とWangは述べています。「したがって、惑星がディスクの上にあるように見える場合でも（PDS 70cの場合はそうです）、ディスクが画像全体でどのように見えるかに関する私たちの知識に基づいて、ディスクがどこにあるかを推測できます。原始惑星とディスク信号を削除します。残っているのは惑星の放出だけです。」


PDS 70システムのアーティストの印象。2つの惑星は、それらが誕生した原始惑星系円盤の隙間を埋めているように見えます。惑星は降り注ぐ物質によって熱せられ、活発に降着して赤く光っています。惑星と星は縮尺どおりではなく、相対的な距離に比べてサイズがはるかに小さいことに注意してください。画像クレジット：WM Keck Observatory / Adam Makarenko
チームは、ケックII望遠鏡の近赤外線カメラ（NIRC2）でPDS 70の画像をスナップし、最近のアップグレードの一部としてNIRC2にインストールされた渦コロナグラフの最初の科学と、新しい赤外線ピラミッド波面センサーとリアルタイム制御コンピューター。
「私たちのピラミッド波面センサーで使用されている新しい赤外線検出器技術は、太陽系外惑星、特に惑星形成が活発に発生している低質量星の周りの惑星を研究する能力を劇的に向上させました」 AOアップグレードの開発者。「また、銀河の中心のようなより困難なイメージのターゲットのAO補正の品質を向上させることができます。」
このプロジェクトは、地球の大気によって引き起こされる光の歪みを測定する革新的な赤外線センサーの恩恵を受けました。
「新技術は科学の乗数です」と、このプロジェクトに資金を提供したNational Science Foundationのプログラムディレクター、Peter Kurczynskiは言います。「これまで不可能だった調査が可能になります。」
AOは、天文画像をゆがめる大気のぼやけを取り除くために使用される技術です。新しい赤外線ピラミッド波面センサーとリアルタイムコントローラーがインストールされているため、ケック天文台のAOシステムは、よりシャープで詳細な画像を提供できます。
「ジェイソンのチームがキャプチャしたPDS 70画像は、ケックのピラミッド波面センサーによって生成された科学的品質の最初のテストの1つでした」と、テクノロジーの設計と設置で重要な役割を果たしたAOの科学者シャーロットボンドは述べました。「新しいAOシステムが、原始惑星が存在することが予想される若い星のようなほこりっぽいオブジェクトの大気の乱気流をどれだけ正確に補正して、太陽系の赤ん坊バージョンの最も明確で鮮明な視界を可能にするかを見るのはエキサイティングです。」
WMケック天文台適応光学近赤外線ピラミッド波面センサーの開発は、全米科学財団の高度な望遠鏡および計装プログラムからの助成金によってサポートされ、ハワイ大学およびカルテック大学と協力して実施されました。天体物理天文台、そしてマルセイユ研究所。

適応光学について
WMケック天文台は、地球の大気の乱気流によって引き起こされる歪みを除去する画期的な技術である補償光学（AO）の分野における著名なリーダーです。ケック天文台は、自然ガイド星（NGS）とレーザーガイド星補償光学（LGS AO）の両方の天文学的な使用を開拓し、現在のシステムはハッブル宇宙望遠鏡よりも3〜4倍シャープな画像を提供します。ケックAOは、星HR8799を周回する4つの巨大惑星を画像化し、私たちの天の川銀河の中心にある巨大ブラックホールの質量を測定し、遠方の銀河で新しい超新星を発見し、それらの先祖である特定の星を特定しました。

オリジナルのKeck II AOシステムは、WM Keck FoundationとNASAからの資金で構築されました。新しいRTCは、ゴードンアンドベティムーア基金、WMケック基金、全米科学基金、およびボブアンドレニーパーソンズ基金を含むその他のケックの友だちの寛大な財政支援により、2016年に完了したレーザーガイドスター施設のアップグレードに基づいて構築されます。チェンジハプンズファンデーション、マウントマウント キューバ天文財団、サンフォードとジーン・ロバートソン。

NIRC2について
近赤外線カメラ、第2世代（NIRC2）は、ケックII補償光学システムと組み合わせて機能し、近赤外線波長で非常にシャープな画像を取得し、ハッブル宇宙望遠鏡が光学波長で達成するものと同等またはそれ以上の空間解像度を実現します。NIRC2はおそらく、私たちの銀河の中心にある中央の巨大なブラックホールの決定的な証拠を提供する手助けをすることで最もよく知られています。天文学者はまた、NIRC2を使用して太陽系本体の表面特徴をマッピングし、他の星を周回する惑星を検出し、遠方の銀河の詳細な形態を研究します。

WM KECK OBSERVATORYについて
WMケック天文台望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産性の高いものの1つです。ハワイ島のマウナケア山頂にある2つの10メートル光学/赤外線望遠鏡は、イメージャー、マルチオブジェクトスペクトログラフ、高解像度スペクトログラフ、積分フィールドスペクトロメーター、世界をリードするレーザーガイドなどの高度な機器を備えていますスター補償光学システム。ここに示すデータの一部は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、および全米航空宇宙局の間で科学的パートナーシップとして運営されている非営利の501（c）3非営利組織であるケック天文台で取得されました。展望台は、WMケック財団の寛大な財政的支援によって可能になりました。著者は、マウナケアのサミットがネイティブハワイアンコミュニティ内で常に持ってきた非常に重要な文化的役割と敬意を認識し、認めたいと考えています。この山から観測をする機会を得られて幸運です。

国立科学財団について
US National Science Foundationは、科学と工学のすべての分野で基礎研究を推進することにより、国を前進させています。NSFは、独創性をサポートし、研究とイノベーションのグローバルリーダーとして米国を維持するための設備、手段、資金を提供することにより、研究と人々を支援しています。2020会計年度の予算は83億ドルで、NSFの資金は約2,000の大学、大学、機関への助成金を通じて50州すべてに届きます。NSFは毎年、40,000を超える競争力のある提案を受け取り、約11,000の新しい賞を受賞しています。これらの賞には、産業界との共同研究、北極と南極の研究と運用、および国際的な科学的取り組みへの米国の参加に対する支援が含まれます。