太陽系外の彗星が493個も発見!どうやって見つけたのか?

2014年10月22日の報道によると、フランスの天文物理学研究所チームが8年もの観測で、太陽系外で63光年のかなたにある恒星を493個の彗星が回っているのを発見したとのこと。

20~30年前までは太陽系外で惑星の発見などはありませんでしたが、ここ数年で次々に発見したとの報告がありますね。

聞くところによると、母体となっている恒星は生まれて間もない赤ちゃんレベルだそうで、この観測結果を元にさらに詳細を観測することで惑星系の形成メカニズムを解明する手掛かりになるかもしれないと期待されているそうです。

しかしここで不思議なことがあります。

というのは、肉眼で見える恒星でもあまりに遠いためにどんな大きな望遠鏡でもただの光る点にしか見えないのに、どうしてそれより小さい惑星や彗星が観測できるのか?と思っていたからです。

この報道では、HARPS(高精度視線速度系外惑星探査装置)と呼ばれる何やらやたら長い名前の装置で観測したそうで画像を確認すると、見た目はレーダーのような形をしていて天体望遠鏡のようには見えません。

いわゆるこれが電波望遠鏡?なるものなのでしょうか。

いずれにしても立派な観測機器であることは間違いありませんね。

これで本当に何光年も離れた彗星を発見できるんでしょうか?

そこでいろいろと調べてみたところ、遠い天体を観測する様々な方法があることが判ってきました。

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太陽系外の惑星、彗星の観測方法

太陽系外の惑星、彗星の観測方法ではいくつかの方法があります。

1.アストロメトリ法

恒星が持っている惑星の重力により「揺らぎ」を観測することで惑星の存在を確認するという手法です。

イメージ的にはハンマー投げの選手を思い浮かべてみると判りやすいです。

選手がハンマーを回転させている時回転の中心は選手の頭と足を結んだ線ではなく、ハンマー寄りに重心がありますよね。

ハンマー投げの選手もハンマーの重みで“振り回されている”のです

恒星もこれと同じで惑星の重力によって若干位置がずれるのです。

これを観測機器で測定することで惑星の存在を特定するんだそうです。

しかし高度な精度機器を必要とするためにこれまで成功例は無かったようです。

2.ドップラー法

アストロメトリ法に代わって考案されたのがドップラー法で、位置を測定するのではなく遠ざかったり近づいたりする時にスペクトルの変化を測定することで存在を特定するんだそうです。

一番メジャーな測定方法として多く利用されています。

3.トランジット法

恒星の前方を惑星が通過することで減光することを測定して、惑星の存在だけでなく大きさまで測定できることで今後の測定方法として期待されています。

メジャーな測定方法であるドップラー法が割と近い恒星の測定に向いているのに比べて、遠くの恒星まで測定できるメリットがあります。

ただし恒星を周る惑星の公転面が観測地点と一致しなければ観測できないことから探査機などを利用しなければならないデメリットもあります。

4.重力レンズ法

ドップラー法の欠点を補える方法として使われているようです。

というのはドップラー法は、恒星の揺らぎを測定していることから、恒星からの距離が限られていて、なおかつある程度の質量を持っていることが条件になっているため、それ以外の惑星の存在を捕えることが難しいからです。

重力レンズ法は恒星の重力場によってゆがめられたのを測定するので小さい惑星でも捕えることが可能だそうです。

ただし、これにもデメリットがあって、トランジット法同様、恒星の全面を通過するまでひたすら待つといった根気のいる観測が要求されます。

この他にも「パルサー・タイミング法」といった特殊な惑星を発見する方法も開発されているみたいです。

太陽系外惑星の発見にみる科学の進歩

それにしても科学の進歩は凄まじいですね。
30年前には太陽系外の惑星の発見なんて想像もしていませんでした。

1977年に太陽系探査機「ボイジャー1号」が太陽系の各惑星に接近しては鮮明な画像を私たちに届けるなど、多くの功績を残して太陽系外に旅立って行きましたが、いずれどこかの惑星にたどり着くのかな?と期待していたくらいでした。

それが惑星どころかせいぜい1~10kmくらいしかない彗星を493個も発見するとは・・・恐れ入りました。

気になるのはこの493個の彗星を上記のどの方法で発見したかですね。

今回の報道で「高精度視線速度系外惑星探査装置」と書かれていますので調べてみたら「ドップラー法」で特定できたようです。

人類が他の惑星に移住できる日も意外と早いかもしれません。

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