私有企業による初の宇宙望遠鏡、27個の系外惑星を観測対象に

Google創業者エリック・シュミット氏が出資するLazuli宇宙望遠鏡が、系外惑星の大気観測を目指す新たな研究リストを手にした。ミシガン大学天文学科のLogan Pearce氏とアリゾナ大学Steward天文台のEwan Douglas氏が発表した論文「Lazuli ExtraSolar Coronagraphの反射光系外惑星観測キャンペーンの最初の最適ターゲット選定」に基づき、27個の巨大系外惑星が観測対象として選ばれている。2029年の打ち上げが予定されるLazuli宇宙望遠鏡は、直径3メートルの鏡を搭載する。この寸法はハッブル宇宙望遠鏡の2.4メートルを上回り、民間による初の宇宙望遠鏡となる予定だ。

望遠鏡に搭載される3つの観測装置のうち、ExtraSolar Coronagraph(ESC)が今回の研究の中核である。従来の系外惑星観測は恒星からの熱放射(熱輻射)に頼ってきた。これに対してESCは、惑星が恒星の光を反射する様子を直接観測する手法を採用する。Pearce氏とDouglas氏は、この反射光観測により「形成時の残留熱に依存しない系外惑星大気の特性化が可能になる」と指摘している。古い惑星ほど残留熱が減少するため、反射光を利用することで年齢に左右されない観測が実現する利点がある。

短い波長で捉える利点、より近い軌道上の惑星へのアクセス

反射光観測はさらに重要な優位性を持つ。可視光波長(約0.5〜2マイクロメートル)での観測により、より高い空間分解能が得られるため、赤外線観測では難しい、恒星に近い軌道を回る惑星の観測が可能になるのだ。惑星が恒星に近いほど、その反射光は強くなるからである。

研究グループが提示した27個のターゲットリストに含まれる系外惑星には、よく知られた存在も多い。55 Cancri d(木星類似系外惑星として注目される)、HD 181433 d(高い離心率の軌道を持ち、超短周期スーパーアースを含む系外惑星ファミリーの一員)、β Pic b(直接撮像された最初期の系外惑星の一つ)といった名前が並ぶ。

27個のターゲルはすべて巨大系外惑星であり、公転周期が良く制約されている惑星が選ばれている。反射光観測には10時間から100時間以上に及ぶ長時間の露光が必要とされるため、観測時間を効率よく配分するには軌道情報の精密さが重要だ。これらのターゲットはElizabeth Large Telescope(ELT)のMETIS熱画像装置や、ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡のコロナグラフ装置による観測との相乗効果も期待されており、複数の観測によって包括的な大気特性化が実現するとみられている。

関連動画

出典: Universe Today