天文学者、遠く離れた星の周りに見覚えのある彗星を発見

天文学者、遠く離れた星の周りに見覚えのある彗星を発見

遠方の恒星系を観測する天文学者チームが、地球の恒星を周回する彗星と驚くほどよく似た30個の太陽系外彗星を発見しました。今後、これらの彗星から得られるデータがさらに増えれば、地球に水がどのようにして到達したのかという手がかりが得られるかもしれません。

これらの系外彗星(「エクソ」は太陽系外という意味)は、地球から63光年離れた、太陽の1.75倍の質量を持つ恒星、がか座β星の周囲で発見されました。がか座β星は2つの巨大ガス惑星に周回しており、その周囲は広大なデブリ円盤に覆われており、その中に最近発見された30個の系外彗星も含まれています。本日Scientific Reports誌に掲載された研究で、研究チームは彗星の核(基本的には尾を除いた宇宙岩石の固体部分)の大きさを計算し、氷で覆われた天体は私たちの近くの彗星に匹敵すると考えています。

「多数の彗星を検出できたことで、これらの天体の大きさの分布、つまり大きな彗星の数に対する小さな彗星の数を特定することができました」と、フランス国立科学研究センター(CNRS)の天文学者で論文の筆頭著者であるアラン・ルカヴェリエ氏は、ギズモードへのメールで述べています。「がか座β星系における太陽系外彗星核の大きさは、太陽系の彗星で観測されているものと驚くほど似ていることがわかりました。」

これらの系外彗星は、主に太陽系外惑星の観測と発見を目的とするNASAの衛星TESSによって発見されました。TESSはトランジット法を用いて、未知の天体が恒星の前を通過する際に恒星が一時的に暗くなる現象を観測します。運用開始以来、トランジット天体の膨大なカタログを作成してきました。

1997 年と 2012 年に観測された、がか座ベータ星の周囲の破片円盤。
1997 年と 2012 年に見られた、ベータ ピクトリス周囲のデブリ円盤。グラフィック: NASA、ESA、アリゾナ大学

研究者たちは、2000万年前に誕生したβがか座惑星系を156日間観測し、その間に30個の太陽系外彗星を発見しました。今回の観測では、TESSは太陽系外彗星の塵の尾によってβがか座惑星系を暗く観測しました。その後、天文学チームは氷天体の大きさを推定し、計算によると直径1.86マイルから8.7マイルの範囲と推定しました(この観測は、彗星の核よりもはるかに大きい塵の尾のおかげで可能になりました)。

ルカヴァリエ氏によると、系外彗星の大きさの分布は、彗星や小惑星と同様に「一連の衝突と分裂」から生じた天体群に対する天文学者の予想とよく一致している。こうした凝集と分裂の現象は、地球や月のような惑星系とその構成員の形成に不可欠な要素である。

「我々はすでに太陽系の彗星からこの事実を疑っていたが、今日、太陽系外惑星系で初めてそれを確認した」とルカヴェリエ氏は語った。

チームの作業はまだ終わっていない。さらなる観測によって、太陽系外彗星の形成過程が明らかになり、地球への水の到達に関する一つの説、すなわち地球上の水の少なくとも一部は落下した彗星の氷に由来するという説の信憑性を高める可能性もある。サイエンティフィック・アメリカン誌の報道によると、彗星の種類によって水の同位体組成は異なるため、がか座β彗星の太陽系外彗星を分光分析で詳しく調べることで、研究者たちはこれらの「汚れた雪玉」の化学組成を理解するためのより大規模なサンプルを得ることができるだろう。

他の望遠鏡、特に今夏に科学観測を開始する予定のハッブル・ウェッブ望遠鏡は、天体の分光学的構成を詳しく調べることができるため、これらの探査機はがか座ベータ彗星の尾を観測し、その構成要素を明らかにすることができる可能性がある。もしこれらの彗星に私たちの惑星のような水が凍っているなら、すぐにわかるかもしれない。

訂正:この記事の以前のバージョンでは、βがか座の質量が誤って記載されていました。

続き:オールトの雲から来た巨大彗星の幅は85マイル

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