30年後、史上初めて発見された褐色矮星は驚きをもたらす

ウィル・ダナム

ワシントン（ロイター） – 1995年、天文学者らは褐色矮星の発見を初めて確認した。この褐色矮星は、星としては小さすぎ、惑星としては大きすぎる天体で、天のトゥイーナーのようなものである。しかし、それだけではないことが判明しました。

研究者たちは現在、その褐色矮星を新たに観察し、実際には単一の褐色矮星ではなく、むしろ2つの褐色矮星が小さな星の周りを回りながら互いに驚くほど近くで公転していることを知りました。これは、チリとハワイの望遠鏡を使用した 2 つの新しい研究で文書化されました。

これら 2 つの褐色矮星は、いわゆる連星系で互いに重力で固定されており、これは恒星間で一般的に観察される配置です。そのため、30年前にグリーゼ229Bと名付けられた褐色矮星は、現在では太陽系最大の惑星である木星の38倍の質量を持つグリーゼ229Baと、木星より34倍大きい質量を持つグリーゼ229Bbとして認識されている。

それらは私たちの太陽系から 19 光年離れた、宇宙的にはかなり近い、うさぎ座に位置しています。 1 光年は光が 1 年間に進む距離で、5.9 兆マイル (9.5 兆 km) です。

連星褐色矮星は稀なものです。これら 2 つは、地球と月の間の距離のわずか 16 倍の距離で、12 日ごとに相互に周回しています。この 2 組ほど互いに近くを周回する褐色矮星は、他に 1 組しか知られていません。

褐色矮星は星でも惑星でもなく、その中間の存在です。これらは、形成段階で星のように核融合を起こすのに必要な質量に達していない、星になりたいと考えられるかもしれません。しかし、それらは最大の惑星よりも重いです。

「褐色矮星は、惑星と恒星の間の隙間を埋める天体です。正式には、褐色矮星は、重水素と呼ばれる重い形の水素を燃やすことができる天体と定義されていますが、最も一般的な基本形の水素ではありません」とサム・ホワイトブック氏は述べた。カリフォルニア工科大学の物理学、数学、天文学部門の大学院生であり、Astrophysical Journal Letters に掲載された研究の 1 つの筆頭著者です。

「実際には、これは、それらの質量が木星の質量の約13倍から81倍であることを意味します。それらは水素を融合できないため、ほとんどの星に動力を供給する核融合チャネルに点火することができません。そのため、それらはただ薄暗く光るだけになります。」彼らは冷めます」とホワイトブック氏は語った。

1995 年は天文学者にとって大きな年であり、太陽系外の最初の惑星である系外惑星の発見も発表されました。グリーゼ 229B が発見されるまで、褐色矮星の存在は仮説のみでした。しかし、特にその質量が木星の約 71 倍と測定された後、グリーゼ 229B には異常が見られました。

「その質量の天体はグリーゼ 229B よりもはるかに明るいため、これは意味がありませんでした」と、ネイチャー誌に掲載された研究の 1 つの筆頭著者であるカリフォルニア工科大学の天文学者ジェリー・スアン氏は述べた。 「実際、いくつかのモデルは、木星の質量が70を超える天体は水素を融合して星になると予測していますが、ここでは明らかにそんなことは起こっていません。」

新しい観測では、2 つの別々の褐色矮星を識別することができました。これらは、太陽の約 60 分の 6 の質量を持つ赤色矮星と呼ばれる一般的な種類の星を周回しています。どちらの褐色矮星も木星よりも重いですが、密度がより高いため、直径は実際には巨大ガス惑星よりも小さくなります。

「褐色矮星がどのように異なる形で形成されるのか、また、巨大惑星と褐色矮星の間の移行がどのようなものなのかはまだよくわかっていない。境界は曖昧だ」とスアン氏は語った。 「この発見は、褐色矮星が私たちが予期していなかった奇妙な配置になる可能性があることも示しています。これは、星の形成プロセスがいかに複雑で厄介であるかを示しています。私たちは常に驚きに対してオープンでなければなりません。」

（レポート：ウィル・ダナム、編集：ダニエル・ウォリス）