ウェッブ望遠鏡が私たちのものとはまったく異なる太陽系の画像を撮影

Sep 03, 2023

私たちの太陽系では、小惑星帯が興味深い古代の物体で満ちていることが知られています。 さて、科学者たちは別の太陽系を覗いたところ、太陽系の内側にこれらのベルトのうちの 2 つと、さらに外側の 3 つ目のベルトを発見しました。

天文学者たちは、これまでに宇宙に配備された中で最も強力な機器であるジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用して、約25光年離れた（宇宙的には）比較的近いところに位置する若い恒星フォーマルハウトの周りのより多くの輪を明らかにしました（新しいタブで開きます）。 この研究は最近、科学雑誌「Nature Astronomy」に掲載されました(新しいタブで開きます)。

これまで、スクールバスほどの大きさのハッブルなど、他の強力な望遠鏡は、星から140億マイル離れたフォーマルハウトの非常に遠い外輪を観測していた。 しかし、赤外線と呼ばれる光の一種（私たちの目には見えないが共通の強力なエネルギー源である光）を観察しているウェッブ氏は、2つの内側のベルトを発見しました。

アリゾナ大学の天文学者スカイラー・ウルフ氏は、「ウェッブが本当に優れている点は、内側領域の塵からの熱放射を物理的に分解できることだ。そのため、これまで見ることのできなかった内側の帯を見ることができる」と述べた。この研究について声明で述べた(新しいタブで開きます)。

下の画像では、3 つのリングが表示されます。

フォーマルハウトの周りの 2 つの内側のベルトは、大きな天体が衝突することによって形成された、岩だらけで塵に覆われたリングです (衝突は太陽系、特に若い太陽系ではよく起こります)。 しかし、それらの安定したリング状の構造は、星の周りに他の興味深い天体の存在を明らかにしています。

「これらのベルトは、目に見えない惑星が生み出す重力によって刻まれた可能性が最も高い」とNASAは説明する。 一例として、宇宙機関は、巨大ガス木星がこれらの宇宙の岩石の軌道をほぼ所定の位置に固定しているため、巨大ガス木星が「小惑星帯を囲い込んでいる」と指摘している。

「フォーマルハウトの周囲の帯は、ある種のミステリー小説のようです。惑星はどこにあるのですか？」 アリゾナ大学の天文学者であり、ウェッブ社の中赤外線装置の米国科学責任者であるジョージ・リーケ氏は声明で述べた。 「この星の周りにおそらく非常に興味深い惑星系があると言うのは、それほど大きな飛躍ではないと思います。」

「我々は、第2の中間帯と、その後にさらに広い小惑星帯という、より複雑な構造を全く予想していなかった」とウォルフ氏は付け加えた。 「その構造は非常に興味深いものです。なぜなら、天文学者が円盤の隙間や輪を見つけるたびに、『その輪を形作る惑星が埋め込まれている可能性がある！』と言うからです。」

ウェッブ天文学者らは、銀河系の他の惑星系がどのようなものなのか、そしてそこに何が存在するのかをよりよく明らかにする場所であるフォーマルハウトのような太陽系を覗き続けるだろう。

NASA、ESA、カナダ宇宙機関の科学協力であるウェッブ望遠鏡は、最も深い宇宙を覗き込み、初期宇宙に関する前例のない洞察を明らかにするように設計されています。 しかし、それはまた、私たちの銀河系の興味深い惑星、さらには太陽系の惑星も覗いています。

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ウェッブがどのようにして比類のないことを達成しており、おそらく今後数十年にわたって達成し続けるであろう方法は次のとおりです。

巨大な鏡:光を捉えるウェッブの鏡は直径 21 フィートを超えます。 これはハッブル宇宙望遠鏡の鏡の 2.5 倍以上の大きさです。 より多くの光を捉えることで、ウェッブはより遠くにある古代の物体を見ることができるようになります。 前述したように、この望遠鏡は、ビッグバンからわずか数億年後、130億年以上前に形成された星や銀河を観察しています。

天文学者でウィスコンシン大学ミルウォーキー校マンフレッド・オルソン・プラネタリウム館長のジーン・クレイトン氏は2021年に「私たちは、これまでに形成された最初の星や銀河を見ることになる」とマッシャブルに語った。

赤外線ビュー:私たちに見える光を主に観測するハッブルとは異なり、ウェッブは主に赤外線望遠鏡であり、赤外線スペクトルの光を観測します。 これにより、私たちは宇宙をはるかに広く見ることができるようになります。 赤外線(新しいタブで開きます)は可視光よりも波長が長いため、光波はより効率的に宇宙雲をすり抜けます。 光は、これらの密集した粒子と衝突したり散乱したりすることが少なくなります。 最終的に、ウェッブの赤外線視力は、ハッブルが到達できない場所を貫通することができます。

「それはベールを持ち上げます」とクレイトンは言いました。

遠く離れた系外惑星を覗き込む:ウェッブ望遠鏡には、分光計 (新しいタブで開きます) と呼ばれる特殊な機器が搭載されており、これらの遠い世界についての私たちの理解に革命をもたらします。 この機器は、巨大ガス惑星であれ、小さな岩石世界であれ、遠く離れた系外惑星の大気中にどのような分子（水、二酸化炭素、メタンなど）が存在するかを解読できる。 ウェッブ氏は、天の川銀河の系外惑星を観察する予定です。 何が見つかるか誰にも分かりません。

「私たちはこれまで考えもしなかったことを学ぶかもしれない」とハーバード大学＆スミソニアン天体物理学センター（新しいタブで開きます）の系外惑星研究者で天体物理学者のメルセデス・ロペス・モラレス氏は2021年にMashableに語った。

すでに天文学者たちは、700光年離れた惑星で興味深い化学反応を発見することに成功しており、天文台は宇宙で最も期待されている場所の1つであるトラピスト太陽系の岩石だらけの地球サイズの惑星の観察を開始している。 そこには何がありますか？