発見警報: 星の周りのリングの中で「赤ちゃん」惑星が初めて撮影された!

ウィスピット 2b

研究者らは、若い星を取り囲む円盤のリング状の隙間に、WISPIT 2bと呼ばれる若い原始惑星が埋め込まれているのを発見した。理論家たちは、惑星がこれらのギャップに存在する可能性が高い（そしておそらくそれらを作成する可能性がある）と考えてきましたが、実際に観測されたのはこれが初めてです。

研究者らは、WISPIT 2bと呼ばれる新しい惑星を直接検出し、基本的に写真を撮影した。この惑星は物質を蓄積し、完全に実現された惑星に成長している天体であるため、原始惑星と名付けられている。しかし、「原始」状態であっても、WISPIT 2b は木星の約 5 倍の質量を持つ巨大ガス惑星です。この巨大な原始惑星は誕生してからわずか約 500 万年、つまり地球よりもほぼ 1,000 倍若く、地球からは約 437 光年離れています。

巨大でまだ成長中の赤ちゃん惑星である WISPIT 2b は、単独で研究するのが興味深いですが、この原始惑星系円盤のギャップ内でのその位置はさらに魅力的です。原始惑星系円盤はガスと塵でできており、若い星を取り囲み、新しい惑星の誕生の場として機能します。

これらの円盤内には、塵やガスの隙間や隙間が形成され、空のリングのように見えることがあります。科学者たちは、これらの成長する惑星が、これらの隙間の物質を除去し、塵の多い円盤物質を外側に押し出して飛散させ、そもそもリングの隙間に挨拶する役割を担っている可能性が高いと示唆してきた。私たち自身の太陽系はかつては単なる原始惑星系円盤であり、木星と土星が何年も前にその円盤のこのような環の隙間を取り除いた可能性があります。

しかし、このような種類の円盤を持つ恒星の観測が続けられてきたにもかかわらず、これらの環の隙間の 1 つで惑星が成長しているという直接的な証拠はまったく見つかりませんでした。つまり、今までです。この論文で報告されているように、WISPIT 2bは、その星であるWISPIT 2の周りのリングギャップの1つで直接観察されました。

この発見のもう1つの興味深い側面は、WISPIT 2bが発見された場所で形成されたようであり、他の場所で形成されて何らかの形でギャップに移動したのではなかったことです。

恒星 WISPIT 2 は、ヨーロッパ南天天文台が運営するチリ北部の地上望遠鏡である VLT-SPHERE (超大型望遠鏡 – 分光偏光測定高コントラスト系外惑星研究) を使用して初めて観測されました。これらの観測では、この星の周りのリングとギャップが初めて観察されました。

このシステムの観察に続いて、研究者らはWISPIT 2を観察し、チリのラスカンパナス天文台にあるマゼラン2（クレイ）望遠鏡にある高コントラストの太陽系外惑星撮像装置であるアリゾナ大学のMagAO-X極限補償光学システムを使用して、惑星WISPIT 2bを初めて発見した。

このテクノロジーは、この発見に別のユニークな層を追加します。 MagAO-X 装置は直接画像をキャプチャするため、WISPIT 2b を検出しただけでなく、本質的に原始惑星の写真をキャプチャしました。

チームはこの技術を使用して、いわゆる H アルファ、または水素アルファ光で WISPIT 2 システムを研究しました。これは、水素ガスが原始惑星系円盤から成長中の若い惑星に落下するときに放出される可視光の一種です。これは、地球を周回する超加熱されたプラズマの輪のように見えるかもしれません。このプラズマは H アルファ光を放出し、MagAO-X はそれを検出するように特別に設計されています (近くの明るい星と比べて非常に微弱な信号であっても)。

H-アルファ光でシステムを観察したとき、研究チームはWISPIT 2の周りの円盤の暗いリングの隙間の1つに透明な点を発見しました。この点？惑星ウィスピット2b。

MagAO-Xを使用して原始惑星のHアルファ放射を観察することに加えて、チームはまた、アリゾナ大学の大型双眼望遠鏡にある大型双眼望遠鏡干渉計装置の一部であるLMIRcam検出器を使用して、他の波長の赤外光で原始惑星を研究した。

WISPIT 2bの発見に加えて、このチームは、恒星WISPIT 2にさらに近い他のダークリングギャップの1つに2番目の点を発見しました。この2番目の点は、この系の将来の研究で調査される可能性が高い別の候補惑星として特定されました。

WISPIT-2bは、アリゾナ大学の天文学者レアード・クローズ氏とオランダのライデン天文台の天文学大学院生リシェル・ファン・カペルフェーン氏率いるチームによって発見された。これは、van Capelleveen 氏が主導した VLT を使用した WISPIT 2 ディスクおよびリング システムの最近の発見に続くものです。

この発見は、2025年8月26日にAstrophysical Journal Lettersに掲載された論文「 Wide Separation Planets in Time (WISPIT): Discovery of a Gap Hα Protoplanet WISPIT 2b with MagAO-X 」に詳しく記載されている。 van Capelleveen とゴールウェイ大学が主導する 2 番目の論文は、同じ日に Astrophysical Journal Letters に掲載されました。

この研究は、NASA eXoplanet Research Program からの助成金によって部分的に支援されました。 MagAO-X は、米国国立科学財団からの助成金とハイジング-シモンズ財団の支援によって一部開発されました。