新しいエイリアン惑星発見で確立された天文理論に挑戦

科学者たち 木星100倍サイズの惑星、TOI-4860b、低質量星周辺、既存の惑星形成理論に挑戦。

国際研究チームは、Corvus星座に位置するTOI-4860という低質量星の周りを回る珍しい木星サイズの惑星を発見しました。

新たに発見されたTOI-4860 bと呼ばれる巨大ガス惑星は、2つの理由で珍しい惑星です。 このように低い質量の星は木星のような惑星をホストすることは予想されず、惑星は特に重い元素として豊富に見えます。

本研究は バーミンガム大学 天文学者は今月初めに 王立天文学会月刊発表。

「正式な惑星形成モデルによると、星の質量が少ないほど、星の周りの物質の円盤は質量が少なくなります。 その原盤で惑星が作られているため、木星のような質量の大きい惑星は形成されないと広く予想されています。

— George Dransfield、バーミンガム大学博士課程の学生

発見に使用されるツールと方法

惑星は最初に以下を使用して識別されました。 NASAのTransiting Exoplanet Survey Satelliteは、ホスト星の前を通過しながら明るさが1滴に落ちたが、そのデータだけではそれが惑星であることを確認するのに十分ではなかった。

研究チームは、チリのアタカマ砂漠に位置するSPECULOOS South Observatoryを使用して、複数の波長の惑星信号を測定し、惑星の特性を検証しました。 天文学者たちはまた、惑星が母港の後ろから消える直前と直後に惑星を観察し、光の変化がないことに気づきました。 最後に、チームはハワイのスバル望遠鏡を使って日本グループと協力しました。 彼らはそれを完全に確認するために一緒に惑星の質量を測定しました。

この星に沿って惑星をチェックすることは、SPECULOOSプロジェクト内の博士課程の学生グループのイニシアチブでした。

「何が起こったのかについてのヒントは、特に重い元素が豊富に見える惑星の属性に隠されています。 ホストスターでも同様のことを感知したため、豊富な重元素が惑星形成過程を促進した可能性があります。

— バーミンガム大学Amaury Triaud教授

既存の信念に挑戦する

最近、バーミンガム大学で論文を提出した博士課程の学生の一人であるジョージ・ドランスフィールド氏は、次のように述べています。

「惑星はその原盤から作られているので、木星のような大量の惑星は形成されないと広く予想されています。 しかし、私たちはこれについて疑問に思っていて、可能であることを確認するために惑星候補を確認したかったのです。 TOI-4860は私たちの最初の確認であり、そのように高い質量の惑星をホストする最低質量の星です」

惑星形成に関する洞察

この研究をリードしたバーミンガム大学のエイリアン惑星学の教授であるAmaury Triaudは、次のように述べています。 TOI-4860のような惑星は惑星形成の理解を深めるために不可欠であるため、彼らの仕事は本当に成果を上げました。

「何が起こったのかについてのヒントは、特に重い元素が豊富に見える惑星の属性に隠されています。 私たちはホストスターでも同様のことを感知したので、豊富な重元素が惑星形成過程を触媒した可能性があります」

特性とさらなる研究

新しいガス巨人は、母港の周りを完全に空転させるのに約1.52日かかりますが、母体が冷たくて質量が低い星であるため、惑星自体を「暖かい木星」と呼ぶことができます。 これは、初期の観測に基づいてこの種の惑星がどのように形成されるかを詳しく調べたい天文学者に特別な関心を持つ惑星のサブクラスです。

SPECULOOSプロジェクトの別の学生であり、ベルギーリエージュ大学で働いているMathilde Timmermansは、次のように結論を下します。 暖かい木星の大気特性を調べ、ガス巨人がどのように形成されるかを学びましょう。」

最近、チームは望遠鏡時間を受賞しました。 超大型望遠鏡チリで同様の属性を持つ複数の惑星を特定するために使用する予定です。

参照: Amaury HMJ Triaud, Georgina Dransfield, Taiki Kagetani, Mathilde Timmermans, Norio Narita, Khalid Barkaoui, Teruyuki Hirano, Benjamin V Rackham, Mayuko Mori, Thomas Baycroft, Zouhair Benkhaldoun, Adam J Burgasser, Douglas T Davis, Laetitia Delrez, Brice-Oliver Demory, Elsa Ducrot, Akihiko Fukui, Clàudia Jano Muñoz, Emmanuël Jehin, Lionel J García, Mourad Ghachoui, Michaël Gillon, Yilen Gomez Maqueo Chew, Matthew J Hooton Kaihia, Masa Kotani, Alan M Levine, Enric Palle, Peter P Pedersen, Francisco J Pozuelos, Didier Queloz, Owen J Scutt, Sara Seager, Daniel Sebastian, Motohide Tamura, Samantha Thompson, Noriharu Watanabe, Julien de Wit, Joshua N Winn と Sebastián Zúñ Fernández、2023年8月4日、 王立天文学会月刊発表：手紙。
DOI: 10.1093/mnrasl/slad097