1726024910
2024-09-11 02:42:26
すばる望遠鏡による発見は、太陽系外縁部の広範かつ典型的な構造を示しており、惑星形成に関する理解を一新し、地球外生命の探索に役立つ可能性がある。（太陽系外縁部にあるニューホライズンズ宇宙船の想像図）提供：ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所/サウスウェスト研究所、編集
天文学者たちはすばる望遠鏡を使って、太陽系の外側にこれまで知られていなかった天体を特定し、他の惑星系と並ぶ、より大きく未踏の領域が存在することを示唆した。
カイパーベルト天体の第2のリングの可能性を含むこれらの発見は、惑星形成に関する私たちの理解を一変させる可能性があり、他の太陽系と比較してより広範で典型的な太陽系の構造を明らかにすることで、地球外生命体を発見する可能性を高める可能性があります。
太陽系外縁部における新天体の発見
すばる望遠鏡による太陽系外縁部の観測により、予想もしなかった場所に新たな天体が発見されました。これらの新たな天体は、発見されるのを待っているはるかに大きな天体群の一部である可能性があります。この発見は、太陽系の構造と歴史に関する私たちの理解に深い意味を持っています。
まず第一に、太陽系が他の惑星系と多くの共通点を持っていることを示唆しており、それは太陽系外での生命の探索にも影響を与える。
ハワイのマウナケア山頂にあるすばる望遠鏡は、日本の国立天文台が運用する口径8.2メートルの光学赤外線望遠鏡です。その広い視野で知られ、遠方の銀河の探査、暗黒エネルギーの研究、太陽系内の天体の観測に重要な役割を果たしています。写真提供：藤原秀明、国立天文台 すばる望遠鏡の到達範囲の拡大とその影響
すばる望遠鏡は、NASA のニューホライズンズ宇宙船をサポートするために太陽系外縁部の観測を行ってきました。ニューホライズンズ宇宙船は、海王星を越えて太陽系の外縁にあるカイパーベルトを飛行中に観測する初のミッションです。
すばる望遠鏡は、ニューホライズンズが2006年に打ち上げられる前から、間近で観測できる興味深いカイパーベルト天体（KBO）を探してきました。現在も継続中の観測で、すでに263個のKBOが発見されています。そのうち11個の天体は、カイパーベルトの境界とされる範囲を超えて存在しています。
既知の境界を越えた新たな天体構造の証拠
近年、既知のカイパーベルトの外縁を越えた物体の存在を示す証拠が増えているが、この研究は、比較的狭い捜索範囲で多数の物体が見つかったことを偶然や誤検知として片付けることはできないという点で重要である。
今回発見された11個の天体は、既知のカイパーベルトから「リング」を周回する新しい種類の天体であると思われる。このリングとギャップの構造は、多くの新生惑星系の外縁部で観測されており、よく記録されている。 ALMA（アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計）電波望遠鏡アレイ チリで。
すばる望遠鏡は夕焼けの黄金色の空の下で観測の準備を整えている。写真提供：すばる望遠鏡、国立天文台 惑星形成と生命探査への影響
吉田文美博士（産業医科大学、千葉工業大学惑星探査研究センター）は、既知のリングの他に2つ目のKBOリングが存在する可能性について、「これが確認されれば、大きな発見となるでしょう。原始太陽系星雲はこれまで考えられていたよりもはるかに大きく、これは太陽系における惑星形成過程の研究に影響を与える可能性があります」とコメントしています。
ニューホライズンズミッションの科学チームの共同研究者であり、この研究の筆頭著者でもあるカナダ国立研究会議のウェス・フレイザー博士は、「太陽系のカイパーベルトは長い間、他の多くの惑星系と比較して非常に小さいと考えられてきましたが、私たちの研究結果は、その考えが単に観測の偏りから生じた可能性を示唆しています」と説明しています。さらに、「したがって、この結果が確認されれば、私たちのカイパーベルトは、他の恒星の周りのカイパーベルトと比較して、結局それほど小さくて異常なものではないのかもしれません」と付け加えています。
すばる望遠鏡の HSC によって発見されたカイパーベルト天体の距離分布。横軸は太陽から天体までの距離を天文単位 (au; 1 au は地球と太陽の間の距離) で表しています。縦軸は天体の数を表しています。約 55 au から 70 au の間で天体の数が減っていることに注目してください。このようなギャップは他の観測では報告されていませんでした。クレジット: Wesley Fraser
宇宙における生命の探求は、生命が誕生した惑星の例が太陽系の地球 1 つしか確認されていないという事実によって妨げられています。例が 1 つしかないため、どの特異性が生命の出現に重要で、どの特異性が無関係であるかを判断することはできません。したがって、考えられる前提条件を排除するためにできることは何でも、生命の真の前提条件の発見に近づくことです。
太陽系が、私たちが考えていたよりもはるかに大きく、したがってそれほど珍しくない太陽系星雲から形成されたことが確認されれば、「小さな親星雲」が考えられる前提条件のリストから除外されるだけでなく、生命の真の前提条件をすべて満たす別の惑星系が見つかる可能性が大幅に高まり、地球外生命が見つかる可能性も高まります。
ニューホライズンズ計画の主任研究者であるアラン・スターン博士は、「これは太陽系の遠い場所で予想外の、新しい、そして刺激的な何かを明らかにする画期的な発見です。この発見は、すばる望遠鏡の世界クラスの能力なしにはおそらく不可能だったでしょう」と述べています。
太陽系の端にある天体の数と分布は、今後の研究課題です。しかし、少なくともすばる望遠鏡の結果は、既知のカイパーベルトの向こうにある冷たく空虚で退屈な空間だと考えられていた場所で、新たな発見が待っていることを示しています。
参考文献:
「ニューホライズンズ拡張ミッションターゲット：アロコスの探索と発見」Marc W. Buie、John R. Spencer、Simon B. Porter、Susan D. Benecchi、Alex H. Parker、S. Alan Stern、Michael Belton、Richard P. Binzel、David Borncamp、Francesca DeMeo、S. Fabbro、Cesar Fuentes、Hisanori Furusawa、Tetsuharu Fuse、Pamela L. Gay、Stephen Gwyn、Matthew J. Holman、H. Karoji、JJ Kavelaars、Daisuke Kinoshita、Satoshi Miyagi、Matt Mountain、Keith S. Noll、David J. Osip、Jean-Marc Petit、Neill I. Reid、Scott S. Sheppard、Mark Showalter、Andrew J. Steffl、Ray E. Sterner、Akito Tajitsu、David J. Tholen、David E. Trilling、Harold A. Weaver、Anne J. Verbiscer、ローレンス・H・ワッサーマン、山下拓司、柳沢敏文、吉田文、アマンダ・M・ザンガリ、受理、 惑星科学ジャーナル。
arXiv:2403.04927
「ニューホライズンズすばるTNOサーベイで検出された遠方太陽系外縁天体の候補」著者：ウェズリー・C・フレイザー、サイモン・B・ポーター、ローウェル・ペルティエ、JJ・カヴェラーズ、アン・J・バービサー、マーク・W・ブイ、S・アラン・スターン、ジョン・R・スペンサー、スーザン・D・ベネッキ、寺井剛、伊藤隆、吉田文、デビッド・W・ガーデス、ケビン・J・ネイピア、シン・ウェン・リン、スティーブン・DJ・グウィン、ヘイデン・スモーターマン、セバスチャン・ファブロ、ケルシ・N・シンガー、アマンダ・M・アレクサンダー、有松耕、マリア・E・バンクス、ヴェロニカ・J・ブレイ、モハメド・ラミ・エル・マリー、チェルシー・L・フェレル、布施哲治、フロリアン・グラス、ティモシー・R・ホルト、ペン・ホン、石丸亮、ペリアンヌ・E・ジョンソン、トッドR. ラウアー、ロドリゴ レイバ、パトリック S. リカウカ、ラファエル マーシャル、ホルヘ I. ヌニェス、マーク ポストマン、エリック クイリコ、アリッサ R. ローデン、アンナ M. シンプソン、ポール シェンク、マイケル F. スクルツキー、アンドリュー J. ステフル、ヘンリー スループ、承認済み、 惑星科学ジャーナル。
arXiv:2407.21142
#太陽系外縁部における新天体の予期せぬ発見に天文学者驚愕