天文学者、太陽に最も近い恒星を周回する新たな太陽系外惑星を発見

天文学者たちは、太陽に最も近い恒星であるバーナード星を周回する小さな太陽系外惑星を発見した。バーナードb [2] と名付けられたこの新発見の太陽系外惑星は、少なくとも金星の半分の質量を持ち、太陽の周りを一周するのに地球の3日強かかる。その存在自体が、バーナード星の周りをさまざまな軌道で周回するさらに3つの太陽系外惑星候補の存在を示唆している。この発見の詳細は、10月1日に天文学と天体物理学誌に掲載された研究で述べられている。

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バーナード星とは何ですか?

バーナード星は、太陽から約 6 光年、地球から約 6 光年離れた赤色矮星です。地球に最も近い単独の恒星であり、アルファ ケンタウリの 3 つの恒星群に次いで 2 番目に近い恒星系であると考えられています。非常に近いにもかかわらず、肉眼では暗すぎて見えませんが、望遠鏡で観察できます。

このような赤色矮星は、地球に似た可能性のある太陽系外惑星を探す上でも有力な候補です。低質量の岩石惑星は、太陽のような大きな恒星の周りよりも赤色矮星の近くで発見されやすいです。なぜなら、これらの恒星は温度が低く、温帯が太陽のような高温の恒星より​​も恒星の表面にずっと近いからです。つまり、温帯内で恒星を周回する惑星は、より短い期間で恒星を周回することになります。天文学者は、数年ではなく数日または数週間にわたってそれらの惑星を監視できます。

2018年には、やはりバーナードbと名付けられた有望な太陽系外惑星が1つ発見されたが、科学者たちはそれを確認できなかった。欧州南天天文台（ESO）によると、太陽系外惑星にその主星の名前に小文字を加えて命名するのは科学の慣例で、「b」は最初に発見された惑星、「c」は次の惑星、というように続く。

「たとえ長い時間がかかったとしても、何かを見つけられると常に確信していた」と、研究の共著者でスペインのカナリア天体物理学研究所の天体物理学者ホナイ・ゴンザレス・エルナンデス氏は声明で述べた。

ESPRESSO を使って太陽系外惑星を検出する

この新しい太陽系外惑星を発見するために、科学者たちはチリにある ESO の超大型望遠鏡 (ESO の VLT) を使用しました。彼らは過去 5 年間にわたって観測を行い、バーナード星の居住可能または温帯内にある可能性のある太陽系外惑星からの信号を探しました。このゾーンは、惑星の表面に液体の水が存在できる領域です。

バーナードb [2] は、水星が太陽に近い距離の20倍、バーナード星に近い。表面温度は華氏約257度で、地球の1年は3日強である。

「バーナードbは、知られている太陽系外惑星の中で最も質量が低い惑星の一つであり、地球よりも質量が小さい数少ない惑星の一つです。しかし、この惑星は主星に近すぎて、居住可能領域よりも近いのです」とゴンザレス・エルナンデス氏は言う。「主星の温度が太陽よりも2500度ほど低いとしても、表面に液体の水を維持するには暑すぎるのです。」

研究チームは、ESPRESSO (エシェル分光計による岩石系外惑星および安定分光観測) と呼ばれる装置も観測に使用しました。VLT に搭載されたこの高精度の装置は、1 つまたは複数の軌道を回る惑星の重力によって引き起こされる恒星の揺れを測定するように設計されています。

研究チームは、これらの揺れを確認するために、ESOのラ・シヤ天文台のHARPS、HARPS-N、CARMENESといった太陽系外惑星の探査に特化した他の機器のデータも使用した。しかし、この新しいデータは、2018年に報告された太陽系外惑星の存在を裏付けるものではなかった。

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さらにあるでしょうか?

研究チームは、バーナードb[2]に加えて、同じ恒星を周回するさらに3つの太陽系外惑星候補の存在を示唆する兆候を発見した。しかし、それらの存在を確認するにはESPRESSOによる観測が必要である。

「他の候補信号を確認するために、この恒星の観測を続ける必要がある」と、研究の共著者でカナリア天体物理学研究所の天文学者アレハンドロ・スアレス・マスカレノ氏は声明で述べた。「しかし、この惑星の発見は、プロキシマbやdなど、これまでの他の発見とともに、宇宙の裏庭が低質量惑星で満ちていることを示している」
ESO の超大型望遠鏡 (ELT) は現在建設中で、2028 年までに完成する予定です。天文学者たちは、この望遠鏡が、特に ANDES 装置によって太陽系外惑星研究の分野に変革をもたらすことを期待しています。研究者たちは、この望遠鏡によって、近くの恒星の周りの温帯にあるこれらの小さな岩石惑星をさらに多く発見し、その大気の組成を研究できるようになるはずです。