太陽系の外にある惑星はどんなところなのか そして、生命は存在するのだろうか
私たちは孤独なのか それとも、地球外に仲間はいるのだろうか
国立天文台のすばる望遠鏡を使って挑む
太陽系外惑星探査プロジェクト室 田村元秀
【この企画はWebナショジオ_“日本のエキスプローラ”/研究室にいって来た”を基調に編纂】
(文=川端裕人/写真=藤谷清美(国立天文台) & イラスト・史料編纂=涯 如水)
◇◆ 田村元秀 : 第四回 系外惑星探査の大革命が進行中! =3/3= ◆◇
すばる望遠鏡のような、地上設置の8メートル望遠鏡で近い将来にできることとして、あえて「間接法」のひとつドップラー法に戻って、我々の太陽と同じG型星よりも軽いM型星(赤色矮星ともいう)を調べる計画もあるという。
そのための新機軸は、これまで試されていない赤外線でのドップラー法だそうだ。
「M型星のような軽い星に惑星があると、主星が軽い分、大きく振れてドップラー法で観測しやすくなるんです。ただ問題は何かというと、太陽に比べると波長がどんどん赤いほうに行ってしまって、エネルギーのピークが赤外線になんですね。可視光でよく見えるのはG型星なんですが、M型星のような暗い天体は赤外線で見ると明るいというのがポイントで、じゃあドップラー法を赤外線でやりましょうというのが、今狙ってることです」
この観測計画のメリットは、単にM型星が、赤外線でのドップラー法で狙いやすいというだけではない。
「M型の軽い星というのは、我々の近くにたくさんあるんです。太陽と似たG型星を30光年以内に探すと、20個ほどしか見つからないですけど、M型星は270個ほどあると。30光年に限る必要はないので、すばる望遠鏡で赤外ドップラーが実現すると、1000個単位で観測できるんですね。そうすると、地球型惑星のある確率は、おそらく10%とか、それぐらいの単位であると思ってます。100個やって10個、1000個やったら100個ぐらい見つかるはずだと。そうすると、もう統計的にも十分いろんなことが分かるはずなんです」
この赤外ドップラーのための装置は、まさに今、国立天文台三鷹キャンパスの中で、R&D(研究開発)の真っ最中だ。
前にも書いたように、天文台の望遠鏡は出来上がった後も進化する。ただの事務棟に見えた「すばる棟」の隣の建物に、R&D専用の作業空間があるのを見せてもらい、ぼくはそのことを実感として納得した次第。
また、ケプラー衛星など、一見、圧倒的な成果を挙げる別の研究グループは、強烈なライバルであることは間違いなのだが、宇宙の真実に近づく知識を得るために互いに補完する研究仲間でもある。健全な科学者共同体の健やかに伸びるベクトルを感じられるのは、まことに清々しいことだ。
次回は“これが新しい宇宙の常識だ”に続く・・・・
■□参考資料: さよならケプラー宇宙望遠鏡、大量の惑星を発見 (3/3) □■
宇宙に対する私たちの理解に革命をもたらした
生命のいる惑星探しは続く
太陽系が数十億のうちの1つだとわかった今、はるか遠くの惑星を具体的に知る時だと科学者たちは言う。単なる統計的な意味ではなく、何でできていて、どんな歴史があるのか突き止めるということだ。
「地球サイズの惑星がほとんどどこにでもあることを、ケプラーは教えてくれました」と米カリフォルニア大学バークレー校のコートニー・ドレッシング氏は話している。「地球から最も近い隣人を見つけるため、近くの恒星のハビタブルゾーンを探索する段階になりました」
NASAは現在、宇宙望遠鏡「トランジット系外惑星探索衛星(TESS)」によるミッションで、太陽系から近い20万個以上の恒星を調査しており、特性を評価するのに最適な惑星を探している。将来は、近く打ち上げられるジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡や、現在開発中の巨大地上望遠鏡といった機器を使って特性評価が行われるかもしれない。後者には欧州超大型望遠鏡、巨大マゼラン望遠鏡、あるいは建設反対の声が起きている30メートル望遠鏡がある。(参考記事:「【解説】NASAの新衛星TESS、宇宙で何を?」)
◆ 地球と似た、2つの地球型外惑星「ケプラー186fとケプラー62f」 ◆
・・・ https://youtu.be/7I0Okk23AJY ・・・
やがては地球上から系外惑星を直接見つけたり、そこに生命の兆候を探したりできるようになるだろう、とクリスチャンセン氏は言う。一方、現時点で得られている結果も興味深く、天文学者を忙殺するのに十分だ。
「私たちは現在、ハッブル宇宙望遠鏡とスピッツァー宇宙望遠鏡を使って系外惑星の大気を調べていますが、面白い結果を毎回のように新しく見つけています」とクリスチャンセン氏。
米エール大学のデブラ・フィッシャー氏は、「系外惑星の大気に目をこらす動機は、その惑星の雲に刻まれているかもしれない生命の痕跡など、地球の外にある生命の兆候を探し出すことです」と話す。(参考記事:「40光年先に地球似の惑星を発見、生命探しに最適」)
こうした手がかりを簡単に探り出せる手段は、今のところない。しかし、NASAが計画中のいくつかのミッションでヒントが見つかるかもしれない。はるかかなたの惑星からの光を分解し、惑星の化学組成を読み取る、分光法というプロセスを使うものだ。(参考記事:「惑星8個もつ恒星、AIが発見、太陽以外で初」)
「系外惑星の分光測定は、何としてもやりとげます!」と、フィッシャー氏は宣言した。
◆ 銀河系 2000億個の大集団 4/4 ◆
・・・ https://youtu.be/ciAg_wpa-nU ・・・
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・・・・・・山を彷徨は法悦、その写真を見るは極楽 憂さを忘るる歓天喜地である・・・・・
森のなかえ
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