ニュース

Aug 26, 2023

天文学者がNASAケプラーの最終観測で惑星を発見

Un team di astrofisici e scienziati cittadini ha identificato una possibilità.

天体物理学者と市民科学者のチームが、NASAの退役したケプラー宇宙望遠鏡が約10年にわたるミッション中に観測した最後の惑星の一部である可能性があるものを特定した。

私たちの太陽系の外にある 3 つの系外惑星は、すべて地球と海王星ほどの大きさで、それぞれの恒星の周りを密接に周回しています。

ウィスコンシン大学マディソン校4年生のエリス・インチャ氏は、「これらの惑星は、ケプラー観測の壮大な計画の中ではかなり平均的な惑星だ」と述べ、「しかし、ケプラーが最後の数日間の運用中にそれらを観測したので、興味深いものだ」と語った。 これは、ケプラーが寿命の終わりになっても惑星探索にどれほど優れていたかを示しています。」

惑星トリオに関する論文インチャ率いる研究成果は、王立天文学協会の月刊誌に掲載されました。

ケプラーは 2009 年 3 月に打ち上げられました。このミッションの当初の目標は、北のはくちょう座とこと座の空の一部を継続的に監視することでした。 この長期間の観測により、衛星は、惑星が恒星の前を横切る、つまりトランジットと呼ばれる現象によって引き起こされる恒星の明るさの変化を追跡することができました。

4 年後、この望遠鏡は 150,000 個以上の星を観測し、数千個の潜在的な系外惑星を特定しました。 これは、星のハビタブルゾーン（惑星の表面に液体の水が存在できる距離の範囲）内を周回する地球サイズの世界を発見するというNASAの最初のミッションでした。

2014年に探査機は機械的な問題に見舞われ、観測が一時的に停止された。 ケプラーのチームは、およそ 3 か月ごと (キャンペーンと呼ばれる期間) に視野を切り替えながら運用を再開できるようにする修正を考案しました。 K2と呼ばれるこの新たなミッションはさらに4年間続き、50万個以上の星を調査した。

ケプラーが 2018 年 10 月に引退したとき、ケプラーは 2,600 個を超える確認済みの系外惑星とさらに多くの候補惑星の発見に貢献しました。

K2の最後のキャンペーンである第19回は、わずか1か月しか続かなかった。 探査機は姿勢制御燃料が不足し始めたため、有益な観測を収集するのに十分な時間その位置を維持できなくなりました。 結局、天文学者はキャンペーン 19 から約 7 日分の高品質データしか入手できませんでした。

インチャ氏と彼女のチームは、市民科学者とプロの天文学者との共同作業である Visual Survey Group と協力して、このデータセットをスキャンして系外惑星を探しました。 市民科学者たちは、キャンペーン 19 の光度曲線全体にわたって、監視対象の星がどのように明るくなったり暗くなったりするかを記録する光度曲線全体にわたって、通過する世界の信号を探しました。

「目でデータを調べる視覚調査を行っている人は、光度曲線の新しいパターンを見つけたり、自動検索では検出が難しい単一の天体を見つけたりすることができます。そして、私たちでさえそれらすべてを捕捉することはできません」とトム・ジェイコブス氏は述べています。元米国海軍士官で視覚調査グループのチームメンバー。 「私はK2の完全な観測を3回目視調査しましたが、まだ発見を待っている発見があります。」

ジェイコブズらは、高品質のデータセットで、それぞれ異なる星を周回する 3 つの惑星候補のそれぞれに 1 つのトランジットを発見しました。

最初の発見の後、インチャと彼女のチームは、キャンペーン 19 の残りの低品質データにも戻って調べ、視覚的検索でフラグが立てられた 3 つ星のうち 2 つからそれぞれ 1 つずつ追加のトランジットを発見しました。

マサチューセッツ工科大学（MIT）ケンブリッジのカブリ天体物理宇宙研究所の物理学助教授アンドリュー・ヴァンダーバーグ氏は、「これら2つの惑星候補の2回目の通過は、その発見を裏付けるのに役立った」と語った。 「これまでこのデータセットで惑星を発見した人は誰もいませんでしたが、私たちの協力により 3 つを見つけることができました。そして私たちは、ケプラーが収集した過去数日間、最後の数分間の観測結果に真剣に取り組んでいます。」

インチャと彼女のチームは、通過情報を使用して、世界の潜在的な大きさと公転周期を計算しました。 最小の惑星である K2-416 b は地球の約 2.6 倍の大きさで、赤色矮星の周りを約 13 日ごとに公転しています。 K2-417 b は地球の 3 倍強の大きさで、赤色矮星を周回していますが、6.5 日ごとに 1 周を完了します。 最後の未確認惑星 EPIC 246251988 b は地球のほぼ 4 倍の大きさで、太陽に似た恒星の周りを約 10 日で周回します。 (最初の 2 つの惑星は、K2 ミッション時代の名前から取られ、最後の惑星は K2 フィールドの星の黄道面入力カタログ (EPIC) から取られています。)

2018 年 4 月に打ち上げられた NASA のトランジット系外惑星調査衛星 (TESS) もトランジット法を使用し、一度に空の広い範囲を調査します。 2021 年 8 月から 9 月にかけて、TESS は 3 つの新しいケプラー惑星を含む宇宙のパッチを観察しました。 天文学者は、K2-417 b のさらに 2 つの潜在的なトランジットを検出することができました。

メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターのTESSプロジェクト科学者で、ケプラーのミッションに数年間取り組んだクニコール・コロン氏は、「多くの点で、ケプラーは惑星探索の使命をTESSに引き継いだ」と語った。 「ケプラーのデータセットは天文学者にとって宝の山であり続けており、TESS はその発見について新たな洞察をもたらすのに役立ちます。」

カリフォルニアのシリコンバレーにある NASA のエイムズ研究センターは、NASA 科学ミッション総局のケプラーと K2 ミッションを管理しました。 カリフォルニア州パサデナにある NASA のジェット推進研究所は、ケプラー ミッションの開発を管理しました。 コロラド州ボルダーの Ball Aerospace & Technologies Corporation は、コロラド大学ボルダー大気宇宙物理学研究所の支援を受けて飛行システムを運用しました。

TESS は、MIT が主導および運営し、ゴダードが管理する NASA 天体物理探査ミッションです。 追加のパートナーには、バージニア州フォールズチャーチに本拠を置くノースロップ・グラマン社が含まれます。 NASAエイムズ。 天体物理学センター | マサチューセッツ州ケンブリッジのハーバード大学とスミソニアン大学。 MITのリンカーン研究所。 そしてボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所。 世界中の十数の大学、研究機関、天文台がこのミッションに参加しています。

- このプレスリリースはもともと NASA ゴダード宇宙飛行センターの Web サイトに掲載されたものです