太陽系の外に初めて放射線帯が発見された

Sep 12, 2023

太陽系の外側にある木星サイズの天体には、木星の周囲の約 1,000 万倍も明るい放射線帯 (図示) があります。

チャック・カーター、メロディー・カオ、ハイジング・サイモンズ財団

リサ・グロスマン著

2023 年 5 月 15 日午前 11 時

天文学者らは初めて、太陽系外の物体を取り囲む放射線の帯を発見した。

エネルギーに満ちた電子の帯が、地球から約18光年離れた木星ほどの大きさの天体を取り囲んでいると、天文学者らが5月15日に『Nature』誌に報告した。 電子が移動すると電波を放射します。 このような放射線帯は、宇宙物体の磁場の形状、その内部構造、さらには衛星があるかどうかさえも洞察することができます。

私たちの太陽系では、世界中に磁場があるすべての惑星に放射線帯があります。 地球には、太陽から捕らえられた電子の輪であるヴァン アレン帯があります (SN: 3/19/14)。 木星の放射線帯は、その粒子のほとんどを火山衛星イオから得ています。 このような場合、惑星の磁場は、瓶の中のホタルのように、惑星の周りの泡の中に電子を閉じ込めます。

太陽系外で同様の帯を見つけるために、天文学者のメロディー・カオらは、ハワイからドイツに及ぶ39の電波受信アンテナのネットワークを持つLSR J1835+3259と呼ばれる木星サイズの天体を観察した。 これらの皿を組み合わせると、地球とほぼ同じ幅の電波望遠鏡が効果的に作成され、チームは天体の環境を正確に把握できるようになりました。

カリフォルニア大学サンタクルーズ校のカオ氏によると、チームは木星のベルトによく似ているが、1000万倍明るいベルトを発見したという。 この天体は木星の約80倍の質量があり、小さな星か巨大な褐色矮星、つまり水素核融合を維持するには十分な重さのない薄暗い星のような天体のいずれかになります。

大きな謎の1つは、電子がどこから来るのかということです。 この天体は恒星の周りを周回しておらず、フレアを発しているようにも見えません。 花王氏によれば、火山衛星がその条件に適合するだろうが、それはまだ推測の段階だという。

LSR J1835+3259 に放射線帯があることがわかれば、たとえ天文学者がそのような帯を直接見ることができなかったとしても、研究者は将来、系外惑星からのデータを解釈するのに役立ちます。

「系外惑星の磁力はまさに初期段階にあります」とカオ氏は言う。 「系外惑星の磁場の特徴を明らかにできるまでは、彼らの生涯の物語の一部をすべて見逃してしまうことになるでしょう。」

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MM Kaoら。 分解された画像により、超低温矮星の周りに放射線帯があることが確認されました。 自然。 2023 年 5 月 15 日。doi: 10.1038/s41586-023-06138-w。

リサ・グロスマンは天文学作家です。 彼女はコーネル大学で天文学の学位を取得し、カリフォルニア大学サンタクルーズ校でサイエンスライティングの大学院修了証を取得しています。 彼女はボストンの近くに住んでいます。

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