若い星の周りの塵の塊はいつか惑星を形成するかもしれない

ヨーロッパ南天天文台（ESO）が撮影した新しい恒星の画像は、木星のような巨大なガス惑星がどのように形成されるかについて、いくつかの手がかりを提供している。研究者らは、ESOの超大型望遠鏡（VLT）とアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）と呼ばれる国際天文施設を使用して、若い恒星の近くにある大きな塵の塊を検出した。この塊は崩壊し、いつか惑星を形成する可能性がある。この研究結果は、7月25日にThe Astrophysical Journal Letters誌に掲載された。

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「この発見は、巨大惑星を生み出す可能性のある若い恒星の周囲にある塊を初めて検出したものであり、実に興味深い」と、研究の共著者でチリのディエゴ・ポルタレス大学の研究者アリス・ズルロ氏は声明で述べた。

この新しい分析は、VLT の分光偏光高コントラスト系外惑星研究 (SPHERE) 装置で得られた画像に基づいており、V960 Mon 星の周囲の物質の詳細を示しています。これは、いっかくじゅう座の地球から 5,000 光年以上離れた位置にある若い星です。

V960 Mon は 2014 年に突然明るさが 20 倍以上に増加し、天文学者の注目を集めました。SPHERE はこの明るさの急増が始まった直後に観測を行い、V960 Mon を周回する物質が太陽系全体よりも長い距離に渡って伸びる一連の渦巻き腕を形成していることが明らかになりました。

天文学者たちはこの発見に刺激され、ALMA が行ったのと同じシステムの過去の観測をさかのぼって調べることになった。VLT による観測は星の周りの塵の表面を調べるのに対し、ALMA は星の構造をより深く調べることができる。

「アルマ望遠鏡によって、渦巻き腕が分裂し、その結果、惑星と同程度の質量を持つ塊が形成されていることが明らかになった」とズルロ氏は語った。

巨大惑星は、塵の粒子が核集積で集まったとき、または物質の大きな破片が重力不安定性によって恒星の周りで収縮して崩壊したときに形成されます。天文学者は核集積の証拠を発見しましたが、重力不安定性の裏付けをつかむことはより困難でした。

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「これまで、惑星規模で重力の不安定性が実際に観測された人は誰もいなかった」と、研究の共著者でサンティアゴ大学の研究者フィリップ・ウェーバー氏は声明で述べた。

この研究グループは、10年以上にわたって惑星形成の兆候を探してきました。今後の研究で、V960 Mon と「形成中の魅力的な惑星系」の詳細がさらに明らかになることが期待されます。チームによると、将来の超大型望遠鏡 (ELT) が重要な役割を果たすとのことです。この新しい望遠鏡は現在チリのアタカマ砂漠で建設中で、V960 Mon 系をさらに詳細に観測できるようになります。

「ELTはこれらの塊を取り巻く化学的複雑性の探査を可能にし、惑星形成の源となる物質の組成についてさらに詳しく知ることに役立つだろう」とウェーバー氏は語った。