系外惑星や褐色矮星を直接撮像法で調べているサーベイ(掃天観測)の途中経過が公表されました。この研究では、300個の恒星を観測した結果に基づき、大きな軌道を持つ巨大ガス惑星(木星型惑星)の存在頻度や分布の傾向を統計的に調べています。氏らがarXivに投稿した研究(arXiv:1904.05358)は、太陽系近傍にある約600個の若い恒星を対象に2014年から行われている「GPIES」サーベイの経過を伝えています。ジェミニ南望遠鏡と撮像装置「GPI」を使って行われているGPIESは、「直接撮像法」で惑星・褐色矮星を検出することが目的です。今回の研究は2016年途中までに観測した300個のターゲットに基づいて、惑星/褐色矮星の存在頻度を調べています。惑星と恒星の中間の質量(木星の約13~80倍)を持つ天体です。撮像法は他の方法では検出できないような軌道の大きい惑星を観測できます。検出可能な惑星は、恒星からおよそ数~100天文単位(1天文単位=地球と太陽の距離)にあり、木星の数倍以上の質量を持つ、若い巨大ガス惑星(木星型惑星)です。同様の軌道にある褐色矮星も観測できます。対象となった300個の恒星の周りには惑星6個と褐色矮星3個が見つかっています。このうち2つはGPIESで発見されたものです。8799、3つの惑星)。研究グループは検出した天体を惑星(木星質量の13倍以下)と褐色矮星(13倍以上)に分けて考えました。検出された6つの惑星は全て質量の大きい恒星(太陽質量の1.5倍以上)の周りにあります。惑星の質量や軌道が大きくなると存在頻度は低くなることも分かりました。惑星より観測しやすいはずの褐色矮星は3つしか検出されていません。+0.8/-0.5%に留まります。褐色矮星では質量や軌道によって存在頻度が大きく変わる傾向は見られませんでした。褐色矮星と惑星で傾向が異なることは、2種類の天体が別のメカニズムで作られることを示唆しています。撮像法では軌道の小さい惑星(約10天文単位以内)は観測できませんが、代わりに視線速度法(RV法)で調べた研究があります。惑星質量が大きくなるほど存在頻度が低くなる、(3)惑星の存在頻度は軌道が大きくなるにつれ徐々に高まり1~10天文単位でピークに至った後減少に転じる、ことが示されています。これらは今回の研究で見られた傾向と一致しており、軌道の大小にかかわらず似たような傾向が存在することが分かりました。撮像法は軌道の大きい惑星に始まり、技術の進歩に伴って範囲を内側に拡げています。RV法を始めとする他の多くの観測方法は内から外へ進んでいます。これらが統合され、惑星系全体を調べることができる時代が訪れつつあることを今回の研究は示しています。撮像法のターゲットは現時点では若い星に限られますが、より波長の長い赤外線を用いれば比較的年老いた惑星の観測が可能になります。現在開発中の「ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡」や3基の超大型望遠鏡は、そのような観測に特に適していると研究グループは述べています。Nielsen氏らの研究は2019年4月10日にarXivに投稿され、12日に公表されました。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。