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2025-01-15 15:16:00
WASP-132 系には、熱い木星 (前景)、内側のスーパーアース (ここではオレンジ色の主星の前を通過中)、および系の外側部分にある惑星 WASP-132d が含まれています。クレジット: Thibaut Roger – ジュネーブ大学
ホットジュピターは、もともとその星の近くを単独で周回することが知られていた巨大な惑星です。これらの惑星は、恒星に向かって移動する際に、他の既存の惑星を集めたり追い出したりすると考えられています。しかし、このパラダイムは最近の観察によって覆されており、最後の打撃はジュネーブ大学 (UNIGE) が主導する新しい研究によってもたらされる可能性があります。
国立惑星研究能力センター（NCCR）、ベルン大学（UNIBE）、チューリッヒ大学（UZH）、およびいくつかの海外の大学で結成されたチームは、予想外のアーキテクチャを持つ惑星系 WASP-132 の存在を発表しました。熱い木星だけでなく、内部のスーパーアースや氷の巨大惑星も含まれています。
これらの結果は、 天文学と天体物理学。
ホットジュピターは、質量が木星に似ている惑星ですが、その軌道は主星に近く、太陽からの距離は水星よりもはるかに近いです。これは大変だ 巨大な惑星 星の近くには十分なガスや塵がなかったため、観測された場所で形成されました。したがって、彼らはそこから遠く離れた場所で形成され、惑星系が発展するにつれて移動したに違いありません。
最近まで、天文学者らは、ホットジュピターが恒星の周りに孤立しており、近くに他の惑星がないことを観察していました。この観察は、それを説明する理論があるため、より確実であるように見えます。巨大惑星が恒星に向かって移動する過程では、惑星の内部軌道への降着や放出が引き起こされます。しかし、最近の観察は別のシナリオを示唆しています。
UNIGE理学部天文学部が率いるチームは、NCCR PlanetSの一部としてUNIBEおよびUZHと協力し、またウォリック大学などの他の国際機関と協力して、この傾向を確認したところです。
科学者たちは、熱い木星、内側のスーパーアース（熱い木星よりも星に近い）、そして巨大な外側の巨大惑星（熱い木星よりも星から遠い）で構成される多惑星系の存在を発見しました。ホットジュピター）。ホット・ジュピターが惑星系内で常に単独で存在するわけではない場合、その系の構造を維持するには、その移動プロセスが異なる必要があります。
ユニークな多惑星系
WASP-132 星系は、ユニークな多惑星系です。そこには、7日と3時間かけて星の周りを一周する熱い木星が含まれています。わずか 24 時間 17 分で恒星を周回するスーパーアース (地球の質量の 6 倍の岩石惑星)。そして、その親星の周りを5年かけて周回する巨大な惑星（木星の5倍の質量）。
さらに、おそらく褐色矮星（惑星と恒星の間の質量を持つ天体）である、はるかに重い衛星が、遠方を周回しています。
「WASP-132 システムは、多惑星系の形成と進化を研究するための並外れた実験室です。内側のスーパーアースと遠く離れた巨大惑星の隣にホットジュピターが発見されたことは、この系の形成と進化についての私たちの理解に疑問を投げかけています。 」とUNIGE理学部天文学部教授であり、研究著者の一人であるフランソワ・ブーシー氏は言う。
「この種の構成を観察したのはこれが初めてです」と、研究当時UNIGEとUNIBEの博士研究員であり、論文著者の1人であるSolène Ulmer-Moll氏は付け加えた。
18年間の観察
系外惑星学者にとって、恒星 WASP-132 の物語は、広角惑星探索 (WASP) プログラムの一環として 2006 年に始まりました。
2012 年には、23,000 を超える測光測定の蓄積により、半径が木星の 0.87 倍、公転周期が 7.1 日の惑星候補、WASP-132b の同定が可能になりました。
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2014 年、スイスのオイラー望遠鏡に搭載され、UNIGE が指揮する CORALIE 分光器が、この候補者を追跡するキャンペーンを開始しました。
2016年にWASP-132bが確認され、その質量は木星の0.41質量に等しいと測定されました。さらに、CORALIE の測定は、非常に長い周期を持つ他の巨大惑星の存在を示しています。
2021 年後半、TESS 宇宙望遠鏡は、同じ星の周りで、直径が地球半径 1.8 倍、周期がわずか 1.01 日の通過するスーパーアース信号を明らかにしました。
2022年前半、ウォリック大学のデビッド・アームストロング氏率いるプログラムの一環として、ラ・シージャ天文台のHARPS分光器が、地球の質量の6倍であるこのスーパーアースの質量を測定した。
「スーパーアースの内部の検出は非常に興味深いものです」と、研究当時UNIGE理学部天文学部の博士研究員であり、論文の筆頭著者であるノーラン・グリーブスは説明する。
「私たちはHARPSと最適化された信号処理を使用して集中的なキャンペーンを実施し、その質量、密度、組成を特徴づけ、それによって地球と同様の密度を持つ惑星を明らかにする必要がありました。」
しかし、ESAのガイア衛星は伴惑星と外側の褐色矮星を明らかにすることを目的として、2014年以来恒星の位置の小さな変動を測定しており、WASP-132の観測は終わっていない。
惑星形成に関する新たな理解
外側の冷たい巨大惑星と内側のスーパーアースの発見により、WASP-132 システムはさらに複雑になります。高温木星の動的擾乱の内側への移動に関する標準的な仮説は、他の 2 つの惑星の軌道を不安定にするため、成立しません。
むしろ、その存在は、ホットジュピターの原始惑星系円盤内でより安定して動的な「コールド」移動経路が存在し、それによって近隣諸国を抑制していることを示唆している。
正確な半径と質量の測定を組み合わせることで、惑星の密度と内部組成を決定することもできます。ホットジュピター WASP-132b は、地球質量 17 個の周囲に元素が強力に濃縮されていることを明らかにしており、巨大ガス惑星形成のモデルと一致しています。スーパーアースは、地球と非常によく似た金属とケイ酸塩が主体の組成を持っています。
「同じ系内にある熱い木星、内側のスーパーアース、外側の巨大惑星の組み合わせは、惑星形成の理論、特に惑星の移動プロセスに重要な制約を与える」と共著者のラビット・ヘルド教授は結論づけている。 UZHで。この研究から。
「WASP-132は多惑星系の多様性と複雑さを示しており、長期にわたる高精度の観測の必要性を強調しています。」
詳細情報:
WASP-132多惑星系における冷たい巨大惑星の発見と超高温地球の質量測定、 天文学と天体物理学 (2025年)。 DOI: 10.1051/0004-6361/202348177
提供元
ジュネーブ大学
引用: https://phys.org/news/2025-01-hot-jupiters-orbit-solo .html から 2025 年 1 月 15 日に取得された観測 (2025 年 1 月 15 日) によると、すべてのホット ジュピターが単独で軌道を周回しているわけではありません。
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