新たに設置されたCHEOPS宇宙望遠鏡は太陽系外惑星の初の観測を完了し、WASP-189bとして知られる超高温の木星に関する興味深い新たな詳細を明らかにした。
ホット・ジュピターは、主星のすぐ近くにある木星のような太陽系外惑星で、その名が付けられています。ウルトラ・ホット・ジュピターも基本的には同じですが、ご想像のとおり、さらに高温です。2018年、南アフリカの地上に設置されたWASP-South望遠鏡を用いた天文学者たちは、これまでに観測されたどの惑星とも異なる、WASP-189bと名付けられたウルトラ・ホット・ジュピターを発見しました。
2年後、天文学者たちは最新の太陽系外惑星観測衛星（CHEOPS）宇宙望遠鏡を使用して、この天体の驚異を新たな目で観察し、この珍しい太陽系外惑星についての知識を深めるとともに、今年4月に科学観測を開始したばかりのこのヨーロッパの宇宙望遠鏡の計り知れない可能性を確認しました。
実際、地上の望遠鏡と比較すると、CHEOPSは「はるかに精度が高い」と、ジュネーブ大学の天文学者で今回の研究の筆頭著者であるモニカ・レンドル氏はメールで説明した。「CHEOPSは宇宙から観測するため、地球の大気圏を透過する必要がなく、光が乱気流の影響を受けないのです。」
欧州宇宙機関（ESA）とスイス宇宙局（SSU）の共同研究プロジェクトであるCHEOPSは、太陽系外惑星の検出と観測のみを目的として設計されており、恒星の明るさの低下（太陽系外惑星の前を通過する兆候の可能性）を捉えることで観測を行います（トランジット法）。CHEOPSは、今回のWASP-189bのように、過去に検出された太陽系外惑星の研究も行います。
「Cheopsは、このような太陽系外惑星の研究において、独自の『フォローアップ』の役割を担っています」と、ESAのCHEOPSプロジェクト科学者であり、今回の研究の共著者でもあるケイト・アイザック氏はプレスリリースで述べています。「地上から発見された惑星のトランジットを探索し、可能であれば、既に主星を通過することが知られている惑星のサイズをより正確に測定します。」
宇宙望遠鏡の最初の正式な調査を説明する新しい論文が『Astronomy & Astrophysics』誌に掲載されました。
WASP-189bは、南半球のてんびん座にある、地球から322光年離れた位置にあります。この超高温の木星は、青く輝くA型恒星HD 133112の周りをきつい軌道で周回しています。この太陽系外惑星は主星からわずか750万km（470万マイル）しか離れておらず、一周するのにわずか2.7日しかかかりません。地球から太陽までの距離の約5%というこの好立地を考えると、WASP-189bは非常に高温であり、CHEOPSの最新データはこれまでの推定値を上回っています。
WASP-189bの温度を推定するのは実のところ困難です。この巨大ガス惑星は非常に明るく、主星と観測データに矛盾が生じるためです。この問題を回避するため、レンドル氏らは掩蔽現象を待ちました。掩蔽現象とは、惑星が私たちの視点から主星の後ろを通過する現象です（トランジット法の逆の現象です）。これにより、科学者たちは太陽系外惑星の明るさを正確に把握し、温度を測定することができました。
「WASP-189bは、現在知られている中で最も高温の巨大ガス惑星の一つです」とレンドル氏は述べた。「CHEOPSの観測により、この惑星の昼側の明るさを測定することができ、そこから発せられる光が約3,200℃（華氏5,800度）の温度を持つ惑星に相当することを発見しました。」
これは強烈です。私たちの太陽は、この灼熱の太陽系外惑星よりわずか2,000℃（3,630℉）高いだけです。実際、WASP-189bは、3,000℃（5,430℉）をはるかに下回る温度で加熱される赤色矮星よりも高温です。この極限温度では鉄でさえガスに変化するため、この惑星に生命が存在する可能性はほぼゼロです。
これほど高温の惑星はほとんど知られていません。WASP-189bは、科学者が知る限り最も明るいホットジュピターでもあります。
研究者たちは太陽系外惑星の質量を精査し、木星のほぼ2倍の重さであることを発見した。また、WASP-189bの直径も更新し、木星の幅の1.6倍、つまり22万4000キロメートルと算出した。これは以前の計算よりわずかに大きい。
科学者たちはまた、HD 133112という恒星が完全に円形ではなく、実際には押しつぶされたような形状をしており、赤道付近が膨らんでいることにも気づいた。赤道付近は極域に比べて著しく低温である。この恒星の急速な自転と、それに伴う遠心力による潮汐力が、この奇妙な形状の一因となっていると、研究の著者らは指摘している。
興味深いことに、WASP-189bは傾いた軌道を周回しており、これは主星の赤道面からずれていることを意味します。実際には、軌道がずれており、主星の極領域の上空を周回しています。これは重要な観測結果であり、この系外惑星はおそらくより外側で形成され、その後、時間をかけてゆっくりと内側へ移動したことを示しています。研究者たちは、この主星への移動は、同じ系内の他の惑星の重力の影響、あるいは別の主星の影響によって起こったと推測しています。
WASP-189bの観測を完了したCHEOPSは、今後、数百もの既知の太陽系外惑星とその主星に目を向け、それらの質量、大きさ、軌道をさらに絞り込む予定です。この最初の調査が示すように、この刺激的な新しい宇宙望遠鏡には、さらに多くのことが期待できます。
