今日の宇宙画像　2007年12月1日号　「太陽系外惑星を毎月検出」　☆惑星テラ見聞録☆

Exoplanets
Source : PPARC, NASA, et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
Explanation
The search for exoplanets is one of the most exciting fields in astronomy and will perhaps one day answer the question of whether we are alone in the universe. Although searching for alien worlds dates back to ancient times the techniques needed to detect them have only recently been developed with the first exoplanet being discovered in 1992. We now know of over 250 extrasolar planets although only a small number of these are know to transit their star. These transiting planets are very valuable to scientists as their size and composition can be determined. It wont be until the space based search missions begin operation, however, that we will be able to detect 'Earth' like worlds which reside inside the 'Habitable zone' where liquid water can exist. It is on these worlds that we believe life may exist.
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　今日の宇宙画像は、太陽系外の惑星についてです。
　本格的に検出対象になってから25年ほど経過し、現在までに264個が太陽系外惑星と認知されています。
　太陽系外惑星の多くは、非常に高温な木星型惑星が多いのですが、それでも地球のような岩石型惑星の検出も出来ています。
　ほぼ、毎月1個が、新しく太陽系外惑星に仲間入りしていることになります。
　これら太陽系外惑星の検出のひとつの方法には、地球上から月の表面にある100円硬貨の厚さを検出する精度があります。
　エイリアンの手を借りずに毎月1個の割合で遥か遠くの恒星系で惑星を探し出しているですから、相思相愛の仲になったときには、明日のあなたが生活する世界が、太陽系外惑星ということも夢物語ではないかもしれません。
　そのためにも、世代格差・地域格差・言語格差を感じさせる地球内エイリアンに鍛えられて、地球外エイリアンとの遭遇でも動じないようにしましょう。
　地球内エイリアン格差の対処には、疲れるものがありますが、ね・・・。

　2007年12月2日　t.sasaki

太陽系外惑星

画像の説明

　太陽系外惑星の検索は、天文学の中の最も刺激的な分野の1つで、おそらくある日、私たちが宇宙で一人かどうかの問題に答えます。
　エイリアン世界を捜すことは、古代に遡りますけれども、それらを見つけるために必要な技術は、1992年に発見された最初の太陽系外惑星で、最近になって開発されただけでした。
　これらは、まだ少数だけでそれらの通過を知るだけですが、私たちは、現在250以上の太陽系外の惑星を知っています。
　それらの大きさと構成を決定することができるので、これらの惑星通過は、科学者にとって非常に貴重です。
　その方法が、宇宙を基盤とする検索計画が開始されるまで常態になりますが、しかし、私たちは流動水が存在する可能性のある『住むのに適した地帯』に属する『地球』のような世界を見つけることができます。
　それは、私たちが生命が存在するかもしれないと思える世界です。

これらの2つの偽色彩の望遠鏡画像は、私たちの太陽を越えた星の周辺で、今までに見られた最も微かな天体と褐色矮星の初めての明白な検知を明らかにします。　この褐色矮星は、GL229Bと呼ばれ星座ウサギ座に18光年離れて位置し、近くの赤色矮星グリーゼ229（Gliese 229）を周回しています。　褐色矮星は、木星の20から50倍の質量で、もしそれほど高密度でなければ、木星の直径（143,000キロメートル）とほぼ同じ大きさです。　褐色矮星は、星（恒星）と同じように水素ガスの雲から凝縮で誕生しますが、長い間探していた不思議な天体のクラスです。　しかし、それらは、中心で核融合を支えるのに十分な質量を蓄えませんので、星として輝くことができません。
	Source : HST, STScI, NASA, et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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左の画像の褐色矮星(中央)は、カリフォルニアのパロマ山で適応制御光学装置と60インチの反射望遠鏡を使用して、1994年10月27日に遠赤外線で最初に観察されました。　他の年は、天体が実際に重力で伴星に束縛されていることの確認が要求されました。　GL229Bは、その伴星から少なくとも64億キロメートル離れていて、それはざっと惑星冥王星と太陽との距離に相当します。　検出器上のコロナグラフが、たとえ画像の左端を離れて位置する星からの光のほとんどを覆っても、褐色矮星と関連する閃光が非常に明る過ぎるので検出器を氾濫させます。　右側の1995年11月17日の遠赤外線でのGL229B（中央）のこの画像は、ハッブル宇宙望遠鏡の広視野平床式カメラ-2で撮られました。　ハッブル観察は、地球から正確に褐色矮星の距離を計るのに用いられて、その軌道期間に関する事前のデータを生み、そして、最終的には矮星の起源に手掛かりを提供するかもしれません。　星のグリーゼ229が画像の外に位置しますが、ハッブル探知器を氾濫させるほど明るいです。　斜めの線は、望遠鏡の光学的システムで生じる回折スパイクです。

		太陽系外惑星は、それら自身が少しの光も発しないので、とても明るい親星によって完全に不明瞭にされます。　ですから、見つけるのが非常に難しくて、通常の地上の望遠鏡観察技術を使うことができません。　先の画像は、課題を例示していて、更に宇宙に拠点を置く天文台の能力を示し、わずかに惑星より大きい星に成り損なった星の褐色矮星グリーゼ229Bを見せています。　太陽系外惑星を見つけるために、私たちは、それらの星体系に関係する影響を検出するために、いろいろな技術を使用します。　下記は、太陽系外の惑星を見つける最も一般的な方法の概要です。
Source : SuperWasp, NASA, et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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パルサー計時　パルサーは、磁気および回転軸がきちんと並んでいない中性子星です。　パルサーが回転して、一定の間隔で地球に着く灯台のように、電波の閃光を発しています。　これらの電波閃光は、見つけることができ、時間を計ることができます。　脈動の間隔は、とても規則的で原子時計よりも正確です。　このパルサーの周囲を回る惑星は、それを検知するために私たちが利用する閃光の計時で、まさに少しの変化を引き起こし、見つけることが出来ます。　パルサーPSR B1257+12を軌道に乗って回っている本当に最初の太陽系外惑星は、1992年に、この技術を使用して発見されました。

視線速度　星の周囲を回る惑星は、システムの質量のほぼ中心(重心)で親星を僅かに揺らす小さな引力を発揮します。　惑星が地球に対して整列する正面向きであるならば、私たちは、放射された灯りの『ドップラー』変動として、この揺らぎを観察することができます。　星が、私たちから引き離される時にそのスペクトルは、赤方偏移という赤い端の方への移動があり、それが私たちの方へ引っ張られるならば青方偏移となり青い端に移動します。　惑星からの引力は、ちょっとの間ですから、それほど非常に正確な分光器の測定が必要になります。　これは、最も一般的な発見技術のタイプで、現在まで惑星発見で最多の役割を果たしています。　星の視線速度を計ることによって、太陽系外惑星の軌道期間を決定することが可能ですが、システムの傾向がわからないので、最小限の質量だけになります。　また、これらの惑星の大きさを決定することもできません。
	Source : SuperWasp, NASA, et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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		天文測定学（位置天文学）　この技術は、惑星の周囲を回ることにより引き起こされた小さな変化を見つける星の位置の非常に正確な測定を利用します。　位置運動が最も大きい正面向きの軌道に乗って回る惑星には最も効果的ですが、その測定を得るのが非常に難しいです。
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重力レンズ　アインシュタインの相対性理論によれば、大規模な前景物（大規模な天体）は、それらの引力で背景物（後方の天体）から光を曲げることができます。　光のこの曲がりは、遠いシステムの光度曲線と惑星の通過の観察を可能にし、それは、遠い背景の天体を拡大する「レンズ」効果を引き起こします。　光学の重力レンズ実験をしているグループは、非常にうまくこの技術を活用して幾つかの惑星系を見つけました。

光度測定　光度測定は『通過』技術です。　惑星が、私たちから見てその親星の正面向きの前で通るとき、星の明るさの減少を検出することが出来ます。　明るさの周期的な減少は、惑星の存在を示すことができ、星の光線カーブとスペクトルのタイプの測定は、惑星の大きさと軌道期間を示すことができます。　それが、どのように引き起こされているのかをより多くの情報区分で見ます。　視線速度技術と組み合わせるならば、多数のパラメーターは、惑星の構成を推論するのに用いることができる質量を含め、正確に決定することができます。　スピッツァー宇宙望遠鏡が、最近、ガス巨人惑星の表面上の温度と大気の構成を研究するのに用いられました。　そして、天文学者が、それらの形成と発展を理解できるように援助しました。
	Source : SuperWasp, NASA, et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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		これまで見つかった多くの太陽系外惑星は、「熱い木星型」として知られています。　それは、それらの親星の極めて近くを周回していて、大きさで巨大なガス惑星の木星に似ています。　それらは、惑星では極めて大きくてまた、短い軌道期間のために見つけるのが簡単です。　しかし、それらは生命を宿すには、不適当です。　それは、生命の存在で最も見込みがあるのが、適温と流動水が耐えない『住むのに適した地帯』として知られている星のシステムの中で、小さい『地球のような』岩石型惑星であると思われているからです。　残念なことに、これらの惑星は、見つけるのがとても難しいです。　これからの10年以内に、一連の宇宙基盤の天文台の観測が開始されるでしょう。　それが、生命の存在が可能な『地球のような』世界に抱かれているのを発見するのに、十分に高い解像度を持つでしょう。
Source : HST, STScI, NASA, et al. Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org
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一旦見つかるならば、それらが生命を持つかどうかを決定するために、地上と宇宙に拠点を置く次世代の望遠鏡が活躍することでしょう。　既に、コロー（CoRoT）宇宙望遠鏡は、地球軌道上にあって、地球より少し大きい少数の地球型惑星を検出することが予想されます。　このハッブル宇宙望遠鏡の近赤外線画像は、中央に生まれたての連星を見せていて、直接映される最初の太陽系外惑星の可能性がある微かな仲間天体（左下）の方を示す長い細い星雲を明かします。　画像の最も明るい対象は、連星の原始星で、それが、ガスの広大な雲と星が生まれた塵（画像中央）を照らします。　それらが光学の波長で事実上見えないほど、多くの塵が、これらの原始星を囲みます。　しかし、近赤外線光線は、上に横たわる塵を透過し生まれたての星を明かします。　連星の近辺から広がっている微かな多色十字は、ハッブルが明るい星を観測するときに生じる回折スパイクです。　左下に、連星よりも何倍も微かな光点があります。　理論上の計算は、この仲間が、普通の星としては、あまりにも非常に暗いことを示します。　その代わりに、観察された質量が木星と一致すると共に、明るさが数倍なので熱くて若い原始惑星と思われています。　原始惑星の候補は、連星から2,100億キロメートル離れたところに現れていて、それは、太陽と地球の約1,400倍の距離になります。　星雲状物質の明るい線が、連星から微かな仲間の方へ広がっています。それは、おそらく、原始惑星が連星から放出されたことを示します。　現在のモデルは、数千度くらいの温度で、非常に若い巨大な惑星が、重力収縮と形成過程で、さらに体がほてっていると予測されます。　これは、木星のような古い巨大な惑星と比較して、赤外線光線で比較的明るくします。　たとえそうであったとしても、中心星の閃光が、それらの弱い白熱を掻き消すので、若い惑星は新しい太陽系で見つけるのが難しいです。　したがって、このような連星から放出される若い惑星は、現在の天文技術で太陽系外の惑星を研究する独特の機会を象徴します。

項目	宇宙論他
主題	宇宙論
出典	ハッブル、その他天文台

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