新たな推定によると、天の川銀河には恒星よりも多くの自由浮遊惑星が存在するという。大胆な主張だが、今後のミッションによってそれが証明されるかもしれない。
天文学ジャーナルに掲載された新たな研究によると、私たちの銀河系には数百億、場合によっては数兆個もの放物惑星が存在する可能性がある。もしこれが確認されれば、天の川銀河には恒星よりも多くの、恒星のない惑星が存在することになる。この推定値は、約5～6年後に開始予定の5年間のミッション、ローマ銀河系外惑星サーベイ（RGES）の準備として算出された。
この調査では、2025年に打ち上げ予定のNASAナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡が、狭い範囲の空を継続的にスキャンし、漂遊惑星を探します。オハイオ州立大学の天文学者サムソン・ジョンソンとスコット・ガウディが共同執筆した新しい論文で説明されているコンピュータモデルによると、ローマン宇宙望遠鏡は数百の漂遊惑星を検出し、その特徴を明らかにすると予測されています。この限られたデータサンプルから、天文学者は天の川銀河全体に存在する漂遊惑星の総数を推定・推測することが可能になります。前述の通り、その総数は膨大になると予想されています。
これまで天文学者たちは、発見が非常に難しいことで知られる放物惑星をほんの一握りしか発見していません。「全体像を把握するには、ローマンのような惑星が最善の選択肢です」とジョンソン氏はオハイオ州立大学ニュースに語り、これは「全く新しい領域です」と付け加えました。
これらの星のない惑星については、誕生環境を含め、ほとんど何も分かっていません。これらの惑星は恒星の周りで形成され、その後、強力な重力摂動によって星間空間に投げ出された可能性があります。また、親星を持たずに、恒星の誕生と同様のプロセスで、濃いガスと塵の雲から出現した可能性もあります。ローマン宇宙望遠鏡によって収集されたデータは、これらの仮説を検証できる可能性があります。
https://gizmodo.com/rogue-planets-can-form-without-a-parent-star-1172463053
従来の方法では漂遊惑星の検出は困難ですが、天文学者は宇宙空間を飛び回る惑星サイズの天体の存在を示す兆候、つまり時空を歪める能力を嗅ぎ分けることができます。そのため、RGESチームは重力マイクロレンズ法と呼ばれる手法を用います。NASAは以下のように説明しています。
漂遊惑星が私たちの視点から見てより遠い恒星と一直線に並ぶ場合、恒星の光は惑星の周りの湾曲した時空を通過する際に曲がります。その結果、惑星は天然の虫眼鏡のように作用し、背景の恒星からの光を増幅します。天文学者はこの効果を、恒星と惑星が一直線に並ぶ際に恒星の明るさが急上昇する現象として観測しています。この急上昇の経時的な変化を測定することで、漂遊惑星の質量に関する手がかりが得られます。
入射するマイクロレンズ信号は瞬間的で非常に短く、数時間から数日しか持続しませんが、ローマン宇宙望遠鏡は十分な感度を備えています。実際、論文によると、太陽に背を向けて設置されるこの宇宙観測所は、地上望遠鏡などの従来の方法よりも10倍も効率的に漂遊惑星を検出することができるとのことです。
計画されているマイクロレンズ効果の調査では、ローマン望遠鏡はここから天の川銀河の中心まで伸びる2万4000光年の距離に及ぶ狭い帯状の銀河を探索します。望遠鏡は、目的のマイクロレンズ効果の特徴を検出することを期待して、数ヶ月にわたって同じ空域を継続的に観測します。
この技術は、地球の10分の1の質量を持つ火星のような小さな質量を持つ惑星を検出できるほどの感度を持つはずです。マイクロレンズ法によって明らかにされた惑星の質量と、放浪惑星の調査を組み合わせることで、これらの天体の形成過程に関する理解が深まる可能性があります。
前述の通り、この調査では数百個の放物惑星が発見されると予想されています。もしローマン望遠鏡が発見する数がはるかに少ない、あるいは全く発見されない場合、天文学者は当然、この問題に関する考え方や検出方法を再検討せざるを得なくなるでしょう。しかし、もし今回の調査結果が私たちの期待通りであれば、私たちの銀河系における放物惑星の総数は天文学的に膨大であることを意味し、これらの暗く自由浮遊する天体が天の川銀河のいたるところに存在していることを示唆しています。
それはとても不気味な考えです。
