400人のさまよえる地球

NASAの今後のナンシー・グレース・ローマン望遠鏡は、私たちの銀河系を周回する惑星よりも数が多い可能性のある「宇宙の孤児」、星のない惑星を探すことになる。

新しい予測は、近々登場するNASAの宇宙望遠鏡が、天の川銀河全体に隠され、「暴走」し、その結果単独で銀河系をさまよう400以上の地球質量世界を発見する可能性があることを示唆している。

このような孤立した世界は、太陽系に似た惑星系で生命を始めると考えられていますが、これまで知られていないメカニズムによってある時点で追い出されてしまいます。 惑星が恒星の周りを整然と周回しているよく知られた図にもかかわらず、新しい研究は、そのような孤立した星のない世界の数が天の川銀河の星の数よりも 20 対 1 多い可能性があることを示唆しています。これは、私たちの銀河系には、親星の周りを回る惑星よりも、つながれていない世界が約 6 倍一般的であることを意味します。

研究著者でNASAの上級科学者であるデイビッド・ベネット氏は声明で、「私たちの銀河には恒星の20倍の不正惑星が存在すると推定されており、何兆もの世界が単独でさまよっている」と述べた。 「これは、地球よりも軽い惑星の影響を受けやすい銀河内の不正惑星の数を初めて測定したものです。」

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通常、系外惑星として知られる太陽系外の惑星は、主星に及ぼす影響によって検出されます。 たとえば、系外惑星は、地球上の観察者に、その惑星の軌道がその恒星と私たちの惑星の間を通るときに、その星の光の低下を目撃させる可能性があります。 あるいは、系外惑星は、光る天体を重力で引っ張りながら、主星の軌道内で作り出すぐらつきを通じて、そのような光に影響を与える可能性がある。 しかし、不正惑星が主星から遠く離れているという事実により、それらを見つけるのは困難です。

NASA のナンシー グレース ローマン望遠鏡が宇宙に設置されたときの主な目的の 1 つは、これらの不正者を発見することです。 これまでの推定では、2027年5月に打ち上げられるローマン号は地球サイズの不正惑星を約50個発見できるとされていたが、新たな発見によりその数はさらに増加し​​た。 代わりに、それらは 400 に近い数字を暗示しています。実際、この発見の背後にある同じ天文学者は、ローマンが調査する地球サイズの不正惑星の候補をすでに特定しています。

ベネット氏と彼の同僚は、天体物理学におけるマイクロレンズ観測 (MOA) と呼ばれる 9 年間の天体調査中に収集されたデータをもとに結論に達しました。 ニュージーランドのマウント・ジョン大学天文台で実施されたMOAは、アインシュタインの一般相対性理論によって初めて予測された重力レンズと呼ばれる現象を利用して天体を探した。この現象はローマンも悪党狩りに利用することになる。

チームの最新の発見を説明する 2 つの論文が、The Astronomical Journal の今後の号に掲載される予定です。

アインシュタインの 1915 年の一般相対性理論は、質量を持つ物体が空間構造そのものを「歪ませる」と予測しました。 このワープは 3 次元 (時間を考慮すると 4 次元) で機能しますが、引き伸ばされたゴム シート上に異なる質量のボールを配置する 2D 効果と類似していると考えることができます。 ボールの質量が大きくなるほど、シートの凹みは深くなります。 同様に、宇宙の物体の質量が大きいほど、空間の歪みは強くなります。

さらに、非常に巨大な物体が空間を歪めると、背景にある他の物体から放射される光にも影響を及ぼし、元の物体の宇宙痕跡を通過するときにそのような発光が曲がる可能性があります。 これにより、最終的に背景オブジェクトに拡大効果が生じ、重力レンズ現象が発生する可能性があります。

マイクロレンズは、惑星や星などの小さな物体が地球と星や銀河などの背景光源の間に滑り込み、両者とほぼ完全に整列するときに発生するこの概念のバリエーションです。 これにより、地球上の機械は背景オブジェクトの明るさのスパイクを検出しますが、それは重力レンズの影響ほど極端ではありません。 それでも、マイクロレンズは、光を発しないためほぼ完全に暗い、不正惑星やその他の小さな天体を発見するのに役立ちます。