近くの連星系で巨大惑星を探す夕日

しかし、2 つ星系のハビタブルゾーンには、より小さな世界がまだ隠れている可能性があります。

研究: 70 Oph AB の動径速度と天文観測の 1 世紀: 新しい PFS データと考えられる惑星の伴星に関する制約 (DOI: 10.3847/1538-4357/ae9f52)

ミシガン大学が主導する新たな研究は、将来の天文台が太陽系外の岩石惑星、つまり生命が地球に限定されていないことを証明できる惑星の特徴を明らかにするための道を切り開くのに役立っている。

この新しい研究は、へびつかい座70番星または70番星ABとして知られる、近くの連星系（互いに周回する2つの恒星からなる系）における巨大惑星の最も高感度な現代の探索を表している。しかし、この探索では大きな惑星は発見されませんでした。実際、それは逆で、いくつかの重要な警告を付けた上で、さらに大きな木星質量の惑星を除外しました。

残念に聞こえるかもしれませんが、null の結果はいくつかの理由から注目に値します。まず、チームがこのシステムで達成した記録的な感度です。さらに、このような敏感さにもかかわらず、NASA の一部支援を受けて行われた研究者らの研究は、より小さな惑星向けに設計されたものではありませんでした。

これにより、この系のハビタブルゾーンに土星以下の大きさの惑星が存在する可能性が残されます。これは、私たちが知っている生命の重要な成分である液体の水が岩石惑星の表面に存在するには、温度が暑すぎず、寒すぎもしない領域です。

この作品は、豊かな歴史を持つシステムの最新アップデートでもあります。 1855年、英国の天文学者ウィリアム・ジェイコブは、この系に惑星が存在すると主張し、70 Oph ABが正式な系外惑星候補の最初の主星となった。ヤコブの主張自体は成り立たなかったが、惑星の可能性は残った。

「失望と興奮が入り混じった気持ちだ」とUM天文学部の博士研究員Yiting Li氏は語った。 「木星ほどの大きさの惑星など存在しないことはわかっていますが、同時にこの歴史的な星系の最新章も開かれようとしています。」

私たちの太陽系には星が 1 つしかありませんが、天の川銀河の星系の約半分には少なくとも 2 つの星があります。これらの星系は、惑星系がどのように形成、進化し、さらには生命を維持するのかについての手がかりを探すための将来の天文学研究にとって魅力的なターゲットです。 70 Oph AB は、地球に近いことを考えると特に興味深いものです。約16光年の距離にあり、ケンタウルス座アルファ星（4.2光年）と白鳥座61番星（11.4光年）に次ぐ、地球に3番目に近い連星系である。

さらに、The Astrophysical Journal に掲載されたこの新しい研究により、2 つの星の 70 Oph A と 70 Oph B の軌道は、空で最もよく特徴づけられたものの 1 つとなります。

「新しい制限により、将来的に最適な探索戦略を設計できるようになります」と共同上級著者であり、UM 天文学部門長の Michael Meyer 氏は述べています。

「実際、ミシガン大学はSHERAと呼ばれる宇宙ミッションを研究するチームの一員であり、このシステムが数少ないターゲットの1つであるバイナリに焦点を当てることになる。70 Oph ABは間違いなくNASAのハビタブルワールド天文台のような主力ミッションのターゲットとなるだろう。」

この新たな研究は、NASAのジェット推進研究所やカリフォルニア工科大学のIPACなど、十数の機関の専門家が参加するチームによって実施された。研究者らは、北緯70度の内側領域にある木星以上の質量を持つ惑星を除外することができた。つまり、70 Oph A の 5 天文単位 (1 天文単位は地球と太陽の間の距離) 以内には存在せず、70 Oph B の半分の天文単位以内には存在しません。

1855 年のジェイコブの最初の主張は精査に耐えられませんでしたが、その後 171 年間に行われたより洗練された測定でも、北緯 70 度の内側領域に木星サイズの惑星が存在する可能性が排除されませんでした。星の動径速度（地球に向かう速度、地球から遠ざかる速度）の現代の測定でも、これまでは木星サイズの惑星で説明できる「ブリップ」があったとリー氏は述べた。

チームの新しい分析には、1世紀にわたるデータと重要な新しい観察結果が含まれていました。これらは、チリのラス・カンパナス天文台にある6.5メートルのマゼラン・クレイ望遠鏡と、テキサス州のマクドナルド天文台にある2.7メートルのハーラン・J・スミス望遠鏡からのものです。彼らのアプローチの感度により、研究者らは、このぐらつきが惑星によるものではなく、時間の経過に伴う星の表面の変化によるものであると判断することができました。

「イーティング氏は世界中から膨大な量のデータを収集し、あらゆる可能性を慎重に検討しました」とマイヤー氏は語った。 「これは、恒星の活動が動径速度を利用して惑星の信号をどのように模倣できるかについての警告的な物語です。」

そうは言っても、研究者らは、この研究はこの歴史的な連星系における系外惑星に関する本を閉じるものではなく、ページをめくるものであると強調した。

「この研究は惑星に禁止ではなく上限を設定するものです」とリー氏は語った。 「私たちの宇宙と天の川銀河に惑星がどれほど広く存在しているかを考えると、きっと他の惑星も存在することが分かるでしょう。」

追加の研究支援はハイジング・シモンズ財団によって提供されました。