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2025-12-25 02:27:00
天文学者のチームは、星の周りの暗いリングの中に座っている若い世界、WISPIT 2bを捉えました。この物体は原始惑星であり、ガスと塵の広い円盤の中で形成され続けている惑星です。
WISPIT 2bは、円盤の中央の穴に隠れるのではなく、明確なリングギャップ、つまり2つの明るいダストリングの間の静かなレーンに現れます。この配置により、この検出は珍しく、科学的に価値のあるものになります。
この研究は、 アリゾナ大学、特殊な光学系とカメラを使用します。
WISPIT 2bを見つける
WISPIT 2 と名付けられたこの星は、マルチリングをホストします。 移行ディスク それは、より暗いギャップによって分離された明るいバンドを持っています。研究チームは、それらの隙間の1つで、成長する惑星があるべき場所と一致するコンパクトな光の点を発見した。
この惑星の推定距離は約 54 天文単位で、その星から約 50 億マイルの距離にあります。地球の距離スケールでは、それは海王星の軌道をはるかに超えています。
研究者らが使用したのは、 H-アルファ (Hα) 光、ガスが若い物体に落ちるときに高温の水素によって放出される狭い赤色の色合い。
その輝きは、 付着、物質が惑星に着陸し、放射するほど加熱される行為。
「惑星が形成され成長するにつれて、惑星は周囲から水素ガスを吸い込みます。ガスが原始惑星の表面に衝突すると、非常に高温のプラズマが生成され、それが特定の光の特徴を放射します。」と説明しました。 レアード・クローズ。
ギャップ惑星の重要性
長年にわたり、モデルや観測により、円盤にリングやギャップを形成する原因は若い惑星であることが指摘されてきました。彼らの重力は車線を取り除き、端に塵を積み上げ、証拠となる建築物を置き去りにします。
この全体像は、惑星がどのように物質を排出し、ガスや塵のパターンを変えることができるのかを説明した、移行円盤に関する広範なレビューにまとめられています。リングの隙間に直接惑星を見つけると、そのマップにピンが付けられます。
研究者らは、信号対雑音比が 5.5 と 12.5、測定された分離距離が 309 ミリ秒付近、位置角度が約 242 度で、2 晩にわたって H アルファが検出されたと報告しています。
この惑星は、より長い赤外線波長でも出現するため、熱出力の抑制に役立っています。
このデータをもとに、研究チームは質量が木星の約5.3倍、年齢が約500万年と推定している。
推定される降着速度は、年間太陽質量マイナス 12 の 10 の数倍であり、これは弱く降着する巨人の予想と一致します。
惑星の明るさを測定する
明るい星の隣にあるこのような薄暗い信号を捉えるには、大気のぼやけを鮮明にするための補償光学と、散乱した星の光から惑星の光を分離するための積極的な画像処理が必要でした。
の MagAO-X チリのマゼラン粘土望遠鏡の機器 (MCTC) は、H-アルファが存在する可視波長で正確に機能するように設計されています。
チームは大型双眼望遠鏡も使用しました (LBT) の赤外線カメラを使用して、L 素数帯での惑星の明るさを測定します。
この多色アプローチにより、質量推定が厳密化され、H アルファ ドットが塵の塊ではなく、本物の惑星であるという主張が裏付けられました。
生まれたばかりの惑星ウィスピット 2b は、親星の周りを周回しながら、ほこりっぽい「ゆりかご」を食べながら進んでいます。クレジット: ESO/RF van Capelleveen 他画像をクリックすると拡大します。
WISPIT 2b と他の惑星との比較
この発見以前は、形成中の惑星の主な例は、PDS 70 と呼ばれる系で見つかったものでした。
天文学者たちは、ある惑星からの水素の光を最初に目撃した。 2018年、まだ成長していることを示しています。同じ星系にある 2 番目の惑星は、 確認済み 翌年も同じ光信号を発しました。
これらの惑星は、円盤の大きな中央空洞に位置しています。対照的に、WISPIT 2bは、明るいダストベルト間の狭いリングギャップに位置しているため、惑星形成の別の近傍を調査しています。
このデータでは、星に近い、CC1 (Close Companion 1) とタグ付けされた、より暗い点状の光源も明らかになりました。その位置は約 110 ミリ秒、つまりおよそ 15 天文単位で、距離は約 14 億マイルになります。
CC1 は赤く、L 素数で明るいですが、H アルファはほとんどまたはまったく示されていないため、小さな光に囲まれた暖かい天体である可能性があります。 惑星周円盤 または異常にコンパクトな塵の塊。
追跡スペクトルと軌道追跡により、それが作成中の別の惑星であるかどうかが明らかになります。
このアーティストのコンセプトは、原始惑星 WISPIT 2b がその恒星 WISPIT 2 の周りを周回する降着物質のクローズアップを描いています。クレジット: NASA/JPL-Caltech/R.傷ついた（IPAC）。画像をクリックすると拡大します。
WISPIT 2b で研究を継続
将来の観測では、H アルファ信号がどのように変化するかを測定することもできるでしょう。変動は、降着流が定常流で来るのかスパッターで来るのかを明らかにし、ガスがどのようにして若い巨人に磁場を掛けるのかを知る手がかりとなる。
H-アルファは、水素の第 3 エネルギー準位から第 2 エネルギー準位への電子ジャンプをターゲットとしています。その遷移は、落下する物質が緻密な表面や内部円盤に接触する場所など、ガスが衝撃で加熱される場所で明るくなります。
その線は 656.3 ナノメートルにあるため、星や塵に覆われた円盤からのグレアは非常によく抑制されなければなりません。
組み合わせた楽器 コロナグラフ、超安定した光学系、および高速波面制御により、惑星の輝きを測定するのに十分な長さの間隔離することができます。
WISPIT 2bと惑星形成
WISPIT 2b は、惑星が最終質量に達した直後ではなく、早い段階で円盤を形成するという考えを強化します。若くして捕らえられたこの惑星はまだ熱くて明るいため、円盤上のその足跡を追跡するのは簡単です。
リングの隙間で惑星を見つけることは、塵とガスの構造をマッピングするミリ波画像と、埋め込まれた惑星を追跡する光学検出と赤外線検出の 2 つの画像を結び付けるのにも役立ちます。
このようなシステムを収集すればするほど、形成のストーリーがより明確になります。
54 天文単位近くの距離は、約 50 億マイルに相当します。星自体は数百光年離れており、1光年の距離は約5.9兆マイルです。
これらの尺度を見ると、この作業が難しい理由がわかります。大きな望遠鏡があっても、惑星の信号は叫び声の次のささやき声です。
CC1 が惑星であることが証明されれば、WISPIT 2 システムはまだ豊かな円盤内での複数惑星相互作用のテストベッドとなるでしょう。惑星間の共鳴は軌道を安定させ、測定可能な方法でリングの端をかき混ぜる可能性があります。
可視帯域と赤外帯域にわたる分光法を使用すると、加熱された塵から惑星の光を分離することもできます。この分割により、質量と年齢の推定値が精緻化され、惑星の周りの小さな円盤が余分な赤外線の輝きを追加するかどうかが確認されます。
この研究は、 天体物理学ジャーナルレター。
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#天文学者が形成中の赤ちゃん惑星をリアルタイムで撮影