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ウェッブ観測は近くの惑星系における巨大小惑星の衝突を示唆している

「ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡：私たちは孤独なのか？」アンダーソン・クーパーの『ホール・ストーリー』より 史上最強の望遠鏡の内部を覗いてみましょう。この番組は、6 月 16 日日曜日午後 8 時 (東部標準時/太平洋標準時) に > で初放送されます。近年、ベータ・ピクトリスと呼ばれる近隣の恒星系で巨大小惑星同士の衝突が起こったとみられ、2つの異なる宇宙観測所がその真相解明に役立っている。地球からわずか63光年の距離にあるベータ・ピクトリス星系は、その近さと古さから長い間天文学者の興味をそそってきた。私たちの太陽系の年齢は約45億年と推定されているが、がか座ベータ星は2000万年の歴史があり、「若い惑星系」と考えられていると、ボルチモアのジョンズ・ホプキンス大学の研究者で、この系を複数回観測した天文学者クリスティン・チェン氏は述べた。「それはまだ形成中だということです」と彼女は6月10日、ウィスコンシン州マディソンで開催されたアメリカ天文学会第244回大会での発表で述べた。「これは部分的に形成された惑星系ですが、まだ完成していません。」チェン氏は、現在は引退したスピッツァー宇宙望遠鏡を使用して、ベータ・ピクトリスbとcと呼ばれる2つの巨大ガス惑星が知られているベータ・ピクトリスを2004年と2005年に観測した。当時、チェン氏と同僚らは、この系内に数種類の異なる塵の集団を確認した。「だから、2023年にジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使ってこの系を再観測できることにとても興奮しました」とチェン氏は言う。「そして、この惑星系をもっと詳細に理解したいと本当に思っていました。そして、私たちは間違いなくそれを実現しています。」ウェッブ宇宙望遠鏡が2022年に赤外線観測装置を稼働させて以来、科学者たちはこの宇宙望遠鏡を利用してガスや塵を透かし、超新星や太陽系外惑星、遠方の銀河を研究してきた。チェン氏と彼女の同僚は、スピッツァーとウェッブの観測結果を比較することで、20年前に収集したデータがかなり偶然のタイミングで得られたものであり、大きな塵の雲のうち2つはその後消滅していたことに気づいた。チェン氏は、月曜日の会議で発表された観察結果を比較する研究の主執筆者だ。「JWSTによる発見のほとんどは、望遠鏡が直接検出したものから生まれています」と、ジョンズ・ホプキンス大学の元天体物理学博士課程の学生で、この研究の共著者であるシセロ・ルー氏は声明で述べた。「今回の場合は、私たちの結果がJWSTが捉えなかったものから来ているため、話は少し異なります。」研究チームは、スピッツァーのデータは、望遠鏡によるこの小惑星系の観測の直前に、一対の巨大小惑星が偶然衝突したことを示唆していると考えている。「がか座ベータ星は、巨大小惑星の衝突によって地球型惑星帯の惑星形成がまだ進行中の年齢にあるため、ここで見られるのは基本的に岩石惑星やその他の天体がリアルタイムでどのように形成されるかということだ」とチェン氏は語った。巨大衝突の証拠チェン氏とそのチームが2004年から2005年にかけてがか座ベータ星を観測した際、彼らは「衝突が活発な惑星系」の証拠を垣間見ていた可能性が高いが、まだそれに気付いていなかっただけだと彼女は語った。これまでの研究では、既知の2つの惑星に加えて、若い系内で彗星や小惑星が活発に動き回っている証拠も発見されている。彗星や小惑星が互いに衝突すると、塵の破片が生成され、岩石惑星の形成に役立ちます。チェン氏は、スピッツァーの観測の直前に起きた衝突により、巨大な小惑星が花粉や粉砂糖よりも小さな微細な塵の粒子に粉砕された可能性が高いと述べた。彼女によると、生成された塵の質量は、恐竜を絶滅させた小惑星のおよそ10万倍の大きさで、その小惑星の幅は6.2～9.3マイル（10～15キロ）と推定されている。その後、塵は太陽よりわずかに高温の中心星からの放射線によって惑星系から押し出された。当初、天文学者たちは、小さな天体が衝突し、時間の経過とともにがか座ベータ星に見られる塵の雲を補充していると考えていた。しかし、強力なウェッブ望遠鏡では塵をまったく検出できなかった。この系では巨大なガス惑星が形成されているが、岩石惑星はまだ形成されている可能性が高い。天文学者たちは、この系をさらに観測して、さらに多くの惑星が出現するかどうかを調べるつもりだ。その間、この系の研究は、私たちの太陽系の初期の様子を天文学者がよりよく理解するのに役立つかもしれない。「私たちが文脈化しようとしている疑問は、地球型惑星と巨大惑星の形成というプロセス全体が一般的なのか、それとも珍しいのか、そしてさらに基本的な疑問は、太陽系のような惑星系はそれほど珍しいのかということです」と、ジョンズ・ホプキンス大学の天体物理学博士課程の学生で、この研究の共著者であるカディン・ウォーゼン氏は声明で述べた。「私たちは基本的に、自分たちがいかに奇妙で平凡なのかを理解しようとしているのです。」 > の Wonder Theory 科学ニュースレターに登録してください。 魅力的な発見や科学の進歩などのニュースで宇宙を探検しましょう。CNNのニュースやニュースレターをもっとご覧になりたい方は、>.comでアカウントを作成してください。 #ウェッブ観測は近くの惑星系における巨大小惑星の衝突を示唆している