国立天文台など、すばる望遠鏡と宇宙望遠鏡データで新たに2つの低質量天体を発見

国立天文台、アストロバイオロジーセンターの研究チームは、すばる望遠鏡による高精細な観測と、宇宙望遠鏡のデータを組み合わせ、恒星の周囲に新たに２つの低質量天体を発見した（ニュースリリース）。

OASIS（Observations of Accelerators with SCExAO Imaging Survey）は、欧州宇宙機関（ESA）のガイア衛星とヒッパルコス衛星による精密なアストロメトリ（位置天文学）のデータを活用して、未知の伴天体によって動きがわずかに揺らいでいる恒星を特定する。そして、その伴天体を、すばる望遠鏡の極限補償光学装置SCExAOで直接撮影する。

OASISの最初の発見であるHIP54515bは、木星の18倍弱の質量を持つ巨大ガス惑星で、太陽の２倍の質量をもつ恒星を公転している。公転距離は約25天文単位で、太陽系の海王星軌道に相当する。この惑星系は地球から約275光年と遠いため、HIP54515bは天球上で恒星のすぐ近くに見え、観測は現在の直接撮像技術の限界に迫る挑戦となった。

HIP54515bは、木星より重い「スーパー・ジュピター」の軌道が、より低質量のガス惑星よりもやや楕円になっている傾向がある、という近年の知見に新たな事例を加える天体。こうした特徴は、太陽系のガス惑星とはやや異なる形成過程をたどった可能性を示唆していという。

２つ目の発見であるHIP71618Bは、同じく太陽の２倍の質量をもつ恒星のまわりを回る褐色矮星。木星の約60倍の質量があり、公転距離は太陽系の土星軌道より少し大きく、細長い楕円軌道を描いている。今回の発見には、すばる望遠鏡の観測に加えて、W.M.ケック天文台の観測データも寄与している。

HIP71618B自体は惑星ではないが、2027年に予定されているローマン宇宙望遠鏡のコロナグラフ装置の技術実証の要件を満たしているため、将来の地球型惑星探査に重要な役割を果たす可能性がある。この実験は、太陽のような明るい恒星の光を抑えて、その一千億分の一の明るさしかない地球型惑星をその周囲に探すための観測技術を、宇宙望遠鏡で初めて実証するものとなる。

HIP54515bとHIP71618Bの発見は、アストロメトリーと直接撮像を組み合わせることで、これまで隠されていた惑星や褐色矮星を明らかにできるものとして、OASISでは今後さらに多くの発見が期待されるという。これらの成果は、巨大ガス惑星や褐色矮星がどのように形成され、その大気がどのように進化するのかを理解するうえで重要であるのと同時に、将来、生命が存在しうる地球型惑星を見つけるための望遠鏡技術の発展にも寄与するとしている。