がか座β星bは、木星の約12倍の質量を持ち、公転周期も木星の約2倍に及ぶ若い太陽系外惑星です。この惑星の約23年にわたる公転周期を映したタイムラプス動画では、わずか10秒でその旅の大半を見ることができます。
ノースウェスタン大学の天体物理学者、ジェイソン・ワン氏は、ベータ・ピクトリスbが主星を周回する17年間の軌道データを10秒間のトランジット動画に凝縮する取り組みを主導している。このタイムラプス動画は、太陽系外惑星の軌道全体の約75%を捉えている。「もうすぐそこに近づいています。忍耐が鍵です」とワン氏はノースウェスタン大学の発表で述べた。
がか座ベータbは、地球から約63光年離れた、その名の由来となった星座「がか座」に位置しています。この惑星の恒星系は比較的若く、約2600万年前に誕生しました。ブリタニカによると、がか座ベータbから主星までの距離は、地球と太陽の距離の約8倍です。
ノースウェスタン大学の発表によると、主星の質量は太陽の1.75倍、明るさは8.7倍だ。この太陽系外惑星は、主星と同様に（もちろん、同じ明るさではないが）、非常に明るいとワン氏は述べた。「だからこそ、史上初めて発見され、直接画像化された太陽系外惑星の一つなのです。非常に大きいため、惑星と褐色矮星の境界に位置しており、褐色矮星は惑星よりも質量が大きいのです。」
この惑星は、ジェミニ天文台に1台、ヨーロッパ南天天文台に2台、計3台の観測装置によって撮影されました。イリノイ州の高校生、マラキ・ノエルさんは、ワン氏の指導の下、画像データを処理し、軌道上での惑星の動きを滑らかにする動き補間法を適用しました。ワン氏は、大気擾乱を軽減する補償光学と呼ばれる技術を用いて、画像のぼやけを補正しました。
ビデオの中央では、β Pictoris b が X で表されています。これは、その主星のまぶしい明るさにより、太陽系外惑星を通過するこの惑星を撮影する機器が盲目にされたためです。
「映画のように自分の目で見るものは、グラフ上の図を見るだけでは得られない、物理学に対する本能的な理解を与えてくれます」とワン氏は語った。
今年初め、王氏は、主星を周回する別の恒星系に属する4つの恒星の12年間のタイムラプス映像を制作しました。この恒星系HR8799は地球から約133.3光年の距離にあり、直接撮影された最初の太陽系外惑星系です。太陽系外惑星の軌道を映したこの動画は、4.5秒のループ映像で、異なる惑星が主星の周りを異なる速度で周回する様子を捉えています。
太陽系外惑星の研究は今、極めて重要な局面を迎えています。米国科学・工学・医学アカデミーは、2021年の10年計画調査において、居住可能な惑星の発見が2030年までの優先事項であると述べています。ウェッブ宇宙望遠鏡は太陽系外惑星の非常に鮮明な画像を提供し、惑星科学者にその大気の構成や存在量に関する手がかりを与えています。一方、NASAは次世代のハビタブル・ワールド・オブザーバトリー（HAO）の計画を既に概説しており、具体的には…ご想像の通り、惑星を探査する予定です。
でも、話が先走りすぎましたね。今は、がか座β星を周回する天体の穏やかな動きに浸りましょう。
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