ハッブルは、型破りな方法で形成されている惑星を見つけます

中心恒星から離れてるし褐色矮星寸前の重さで明るいから赤外線を出して直ぐに見つかる系外惑星。原始惑星系円盤が残っているように見えるけどこれ以上重くなって重水素が核融合を始めるまで成長しないだろうな。以下、機械翻訳。
ハッブルは、型破りな方法で形成されている惑星を見つけます
NASAのハッブル宇宙望遠鏡は、木星のような原始惑星が、研究者が「強烈で暴力的なプロセス」と表現することによって形成されている証拠を直接撮影しました。この発見は、「ディスクの不安定性」と呼ばれる、木星のような惑星がどのように形成されるかについての長い間議論されてきた理論を支持します。
「このシステムの解釈は非常に困難です。これが、このプロジェクトにハッブルが必要だった理由の1つです。つまり、ディスクや惑星からの光をより適切に分離するためのクリーンな画像です。」
Thayne Currie、研究の主任研究員
建設中の新しい世界は、約200万年前と推定される若い星の周りを渦巻く、はっきりとした渦巻き構造の塵とガスの原始惑星系円盤に埋め込まれています。それは、惑星の形成が進行中であった私たちの太陽系の時代についてです。（太陽系の年齢は現在46億歳です。）
「自然は賢い。さまざまな方法で惑星を作り出すことができる」と、スバル望遠鏡のセイン・カリーとこの研究の主任研究員であるユーレカ・サイエンティフィックは述べた。
すべての惑星は、星周円盤に由来する物質から作られています。木星の惑星形成の主な理論は「コア降着」と呼ばれ、ディスクに埋め込まれた惑星が、星を周回するときに、塵の粒子から岩石までのサイズの小さな物体から成長するボトムアップアプローチです。次に、このコアはディスクからガスをゆっくりと蓄積します。対照的に、ディスク不安定性アプローチはトップダウンモデルであり、星の周りの巨大なディスクが冷えると、重力によってディスクが1つまたは複数の惑星質量の断片に急速に分裂します。
ABぎょしゃ座bと呼ばれる新しく形成された惑星は、おそらく木星の約9倍の大きさで、そのホスト星を143億ｋｍの驚異的な距離で周回しています。これは、太陽から冥王星の2倍以上離れています。その距離では、木星サイズの惑星がコア降着によって形成されるまでには、たとえあったとしても、非常に長い時間がかかります。これは、ディスクの不安定性がこの惑星がそのような遠い距離で形成することを可能にしたと研究者に結論を導きます。そして、それは広く受け入れられているコア降着モデルによる惑星形成の期待とは際立って対照的です。
新しい分析は、宇宙望遠鏡イメージングスペクトログラフと近赤外線カメラおよびマルチオブジェクトスペクトログラフの2つのハッブル機器からのデータを組み合わせたものです。これらのデータは、ハワイのマウナケアの頂上にある日本の8.2メートルのすばる望遠鏡に搭載されたSCExAOと呼ばれる最先端の惑星イメージング機器からのデータと比較されました。幼児の惑星と惑星に関係のない複雑な円盤の特徴を区別することは非常に難しいため、宇宙および地上の望遠鏡からの豊富なデータが重要であることが証明されました。



システムの3つの画像：浸出は明るいオレンジ-赤で、中央の星はそれぞれで隠されており、明るい白-オレンジの惑星はおよそ6時に見られます。
研究者は、ハッブル宇宙望遠鏡イメージングスペクトログラフ（STIS）とその近赤外線カメラおよびマルチオブジェクトスペクトログラフ（NICMOS）を使用して、13年間にわたって新しく形成された太陽系外惑星ABぎょしゃ座bを直接イメージングすることができました。右上の2007年に撮影されたハッブルのNICMOS画像は、機器のコロナグラフで覆われているホスト星と比較して、真南の位置にあるABぎょしゃ座bを示しています。2021年にSTISによってキャプチャされた画像は、原始惑星が時間の経過とともに反時計回りに動いたことを示しています。
クレジット：科学：NASA、ESA、Thayne Currie（Subaru Telescope、Eureka Scientific Inc.）; 画像処理：Thayne Currie（Subaru Telescope、Eureka Scientific Inc。）、Alyssa Pagan（STScI）
「このシステムの解釈は非常に難しい」とカリー氏は語った。「これが、このプロジェクトにハッブルが必要だった理由の1つです。つまり、ディスクや惑星からの光をより適切に分離するためのクリーンな画像です。」


自然自体も助けの手を差し伸べました。星ABぎょしゃ座の周りを渦巻く塵とガスの巨大な円盤は、地球からの私たちの視界にほぼ正面を向いて傾いています。
カリーは、ハッブルの寿命が、研究者が原始惑星の軌道を測定するのを助けるのに特別な役割を果たしたことを強調しました。彼はもともと、ABぎょしゃ座bが惑星であることに非常に懐疑的でした。ハッブルからのアーカイブデータは、スバルからのイメージングと組み合わされて、彼の考えを変えるターニングポイントであることが証明されました。
「この動きは1年か2年程度で検出できなかった」とカリー氏は語った。「ハッブルは、スバルのデータと組み合わせて、軌道運動を検出するのに十分な13年の時間ベースラインを提供しました。」
「この結果は地上と宇宙の観測を活用しており、ハッブルのアーカイブ観測に遡ることができます」と、アリゾナ大学ツーソン校のオリビエ・ギュヨンとハワイのスバル望遠鏡は付け加えました。「ABぎょしゃ座bは現在、複数の波長で観察されており、一貫性のある画像が浮かび上がってきました。これは非常に堅実なものです。」


チームの結果は、ネイチャーアストロノミーの4月4日号に掲載されています。
「この新しい発見は、いくつかの巨大なガス惑星がディスクの不安定性メカニズムによって形成される可能性があるという強力な証拠です」と、ワシントンDCのカーネギー科学研究所のアランボスは強調しました。「結局のところ、重要なのは重力だけです。星形成プロセスの残り物は、重力によって引き寄せられて、何らかの形で惑星を形成することになるからです。」
木星のような惑星の形成の初期を理解することは、天文学者に私たち自身の太陽系の歴史へのより多くの文脈を提供します。この発見は、NASAのジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡を含む、ABぎょしゃ座のような原始惑星系円盤の化学的構成の将来の研究への道を開きます。
ハッブル宇宙望遠鏡は、NASAとESA（欧州宇宙機関）の間の国際協力のプロジェクトです。メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダードスペースフライトセンターが望遠鏡を管理しています。メリーランド州ボルチモアにある宇宙望遠鏡科学研究所（STScI）は、ハッブル科学の運用を行っています。STScIは、ワシントンDCの天文学研究大学協会によってNASAのために運営されています。

イラストクレジット：NASA、ESA、Joseph Olmsted（STScI）

最終更新日：2022年4月5日
タグ： 太陽系外惑星 ゴダード宇宙飛行センター ハッブル宇宙望遠鏡 宇宙