自然科学研究機構 国立天文台

低温の恒星を回る惑星を赤外線で発見―「超地球」が生命を宿す可能性は?―

研究成果

今回発見された太陽系外惑星系の模式図
今回発見された太陽系外惑星系の模式図。緑色の輪は、惑星の表面に液体の状態で水が存在できるハビタブルゾーンを表しています。惑星「ロス508b」は、中心にある低温の恒星「ロス508」を楕円(だえん)軌道(水色の線)で周回しています。その軌道の半分以上はハビタブルゾーンより内側(実線部分)、残りは中にある(破線部分)と推定されています。(クレジット:アストロバイオロジーセンター) オリジナルサイズ(100KB)

すばる望遠鏡に搭載した高精度の赤外線分光器を用いた系統的な観測による、最初の太陽系外惑星(以下、系外惑星)が発見されました。この惑星の表面では水が液体で存在する可能性があることから、生命存在についての新たな知見を得る上で、今後重要な観測対象となります。

太陽よりも軽く暗い低温の恒星は、太陽系の近くにも数多く存在しています。このような恒星が惑星を伴っていれば、その惑星の環境や生命活動を調べるための格好の対象となります。しかしこれらの恒星は表面温度が低く、極めて暗いため、可視光線での観測でこれまでに発見された例は、わずかな数にとどまります。

この状況を打開するために開発されたのが、高精度の赤外線分光器であるIRDです。可視光線では暗い低温の恒星も、赤外線では比較的明るく輝いているため観測が可能になります。2019年に始まった、すばる望遠鏡に搭載したIRDを用いた系統的な系外惑星の探査プロジェクトでは、最初の2年間で多数の恒星が調べられ、小型の惑星を発見するのに好適な、活動的でない恒星およそ50個が選定されます。そして現在は、その中の有望な対象を集中的に観測する段階に入っています。

今回、このプロジェクトで初めてとなる系外惑星が発見されました。へび座の頭部の方向、地球から約37光年の距離にあり、太陽の5分の1の重さの恒星「ロス508」の周りを約11日の周期で回る「ロス508b」です。「ロス508b」は、重さが地球の約4倍以上あり、岩石惑星である可能性が高い「超地球型」惑星です。さらに恒星からの距離が程よく、公転軌道が、惑星の表面に液体の状態で水が存在できるハビタブルゾーンを横切るようになっていると考えられます。この惑星は今後、惑星大気の分子や原子の観測、より巨大な望遠鏡による生命探査の対象になると期待されます。

すばる望遠鏡とIRDを用いたこのプロジェクトでは、引き続き太陽系の近くに存在する新たな系外惑星の発見が期待されます。それらの探査から、太陽系の地球とは異なる系外惑星における、生命の存在についての知見が得られる日も近づいていると言えるでしょう。

本研究成果は、Harakawa et al. “A Super-Earth Orbiting Near the Inner Edge of the Habitable Zone around the M4.5-dwarf Ross 508”として、『日本天文学会欧文研究報告』に2022年6月30日付で掲載されました。

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