宇宙科学、さらには SF に興味がある人にとって、ここ数年、天文学者たちは魅力的なニュースをたくさん発表しています。技術の進歩に伴い、研究者たちは、太陽系を駆け抜ける彗星や小惑星から、遠い恒星の周りを周回する暗黒物質や惑星に至るまで、私たちが想像していたよりもさらに多くの天体を発見できるようになりました。
現在、私たちはこれまでに発見した惑星をはるかに超える惑星の証拠を入手しています。しかし、私たちが先進技術によって発見したすべての惑星は、これまでは私たちの天の川銀河内にありました。
2021年10月25日に発表された論文の中で、天文学者と天体物理学者のチームは、これまで見たことのないほど遠くにある新しい惑星の候補を提示しました。それはM51-ULS-1bと呼ばれ、渦巻き銀河とも呼ばれるメシエ51に位置しています。人間は M51-ULS-1b の存在を決して見ることはなく、確認することさえできないかもしれませんが、その理論上の現実性さえも、宇宙の深部でこれまでに発見されたものを超えるさらなる発見への道を切り開きます。
惑星を見つける方法
研究者たちは何十年もの間、地球上の望遠鏡と宇宙望遠鏡からのデータを使用して、太陽系の外にある系外惑星と呼ばれる惑星を見つけてきました。通常、研究者は、私たちの視点から見て、惑星の軌道が恒星の前を通過する「通過」イベントを探します。私たちの太陽系でも太陽面通過が起こります。 2019年に小さな水星が太陽の前を通過したとき、最も最近の通過の1つが起こったことを覚えているかもしれません。
恒星に対する惑星の大きさに応じて、恒星が可視波長に沿った光を発していない場合でも、通過イベントにより恒星の明るさが暗くなります。それが、この新しい惑星候補を発見するために が使用された理由です。
多くの場合、研究者は星が暗くなっているのを観察し、惑星がその星 (複数の星、複数の惑星が2 つの星の周りを周回している場合もあります!) を周回しているに違いないと推測することができます。これらの惑星候補は追加データで検証するために科学界に提出され、その結果、以上の結果が得られました。この時点まで、提案されているすべての系外惑星は、天の川銀河内に位置していました。
天の川の外を眺める
この新しい論文を説得力のあるものにしているのは、研究者らが天の川銀河の外側、実際には天の川銀河のはるか外側に惑星の候補があるという提案である。彼らの研究によると、M51-ULS-1b の発見に関与した天文学者と天体物理学者は、それがある程度のものであると推定しています。
研究者たちが銀河系の外に目を向けることを選んだ理由は 2 つあります。まず、X 線通過技術を使用すると、惑星候補を発見できる可能性が高くなります。これは、X 線源が占める物理空間が小さく、したがって通過中に完全に隠される可能性が高いためです。
「ディ・ステファノ博士とイマラ博士は当初、いくつかの目標を念頭に置いてX線源を探すことを提案しました」と論文著者の一人であるセロン・カーマイケル氏がチームを代表して語った。 「そのうちの1つは、惑星をホストしている可能性のあるX線連星を探すことでした。なぜなら、これらの連星は物理的に十分小さいため、惑星がそのX線信号を完全に隠すことができるからです。」
2 番目の理由は実際的なものでした。チームは、多数のデータ ポイントが存在する宇宙領域に天文台が向けられていたときに、チャンドラ X 線天文台を使用することができました。 「天の川の外側に焦点が当たったのは、チャンドラ天文台の視野内にあるX線源の数によるものです」とカーマイケル氏は説明する。 「これにより、空の 1 つの領域に焦点を合わせることができ、空のまったく異なる場所に望遠鏡を向ける必要がなくなり、観察がより便利になりました。」
天の川銀河内には確かにX線源が存在するが、「現時点では、天の川銀河内のX線源を周回する新たな系外惑星の候補は確認されていない」とカーマイケル氏は言う。 「この技術は確かに天の川銀河内のX線源に適用できます。」そしておそらく今、科学者たちはチャンドラを調べる順番がいつ来るかを調べるようになるだろう。
この惑星候補を検証する
残念ながら、この惑星は地球から非常に離れており、また独特の星系構成のため、M51-ULS-1bが実際に存在するかどうかを確認するには長い時間がかかるだろう。具体的には、M51-ULS-1b は 2 つの星を周回しています。1 つは中性子星またはブラック ホール (天文学者には正確にはわかりません) で、通過中に減光することが観察されている X 線を放出しています。もう 1 つは伴星です。
惑星候補はこれらの天体の両方を周回し、周回軌道を描きます。したがって、次にトランジットが見えるのは数十年後になるでしょう。
「次の通過イベントは非常に不確実であるため（早ければ数十年後、あるいはそれよりずっと先になる可能性がある）、この特定の惑星候補について追跡観測を行う計画はありません」とカーマイケル氏は言う。 「代わりに、新しいX線観測や以前の観測のアーカイブデータを利用して、今回のような惑星候補をさらに探すことが容易になります。」
そのため、M51-ULS-1bの存在は決して検証されることはないかもしれないが、研究者らはそれをインスピレーションとして利用し、私たちの銀河系の境界をはるかに超えた、そしておそらくは銀河系内でも同様の他の惑星候補を探すことを計画している。
すべての系外惑星候補と同様に、この惑星にも M51-ULS-1b という複雑な名前が付けられており、天文学者がその位置 (銀河 M51) とシステムを理解するのに役立ちます。研究者らは、M51-ULS-1bのような惑星を表す新しい用語「系外惑星」を提案したいと考えている。 「この惑星は天の川の外側にあるという独特の性質があるため、私たちは外惑星（「銀河系外」と「惑星」を組み合わせたもの）という言葉を好んでいます」と、史上初の外惑星を発見した人物の一人であるカーマイケルは言う。
