天文学者は初めて「惑星」の誕生を直接観測しました。その惑星は地球からわずか 520 光年しか離れていません。

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ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡（VLT）による観測で、恒星系の誕生の兆候が明らかになった。若い星ぎょしゃ座AB星の周囲には、塵とガスの密集した円盤（原始惑星系円盤）があり、その中で天文学者は、惑星が形成される可能性のある場所を示す「ねじれ」のある顕著な渦巻き構造を発見した。この観測された特徴は、新生惑星の存在を示す最初の直接的な証拠です。この研究を主導したフランスのPSL大学パリ天文台のアントワーヌ・ボッカレッティ氏は次のように述べた。

これまでに何千もの太陽系外惑星が発見されているが、それらがどのように形成されたかについてはほとんどわかっていない。惑星は、ぎょしゃ座AB星のような若い恒星の周りの塵の円盤の中で、冷たいガスと塵が凝集して誕生します。天文学と天体物理学の雑誌に掲載された、ヨーロッパ南天天文台（ESO）の超大型望遠鏡を使用した新たな観測結果は、科学者がこの過程をよりよく理解するのに役立つ重要な手がかりを提供している。この研究では、惑星が形成される瞬間を真に捉えるために、非常に若い系を観測する必要がある。

しかし、これまで天文学者たちは、生まれたばかりの惑星が向かう方向を示す「歪み」を見つけるのに十分なほど鮮明かつ深いところから、これらの若い原始惑星系円盤の画像を撮影することができなかった。新しい画像には、地球から520光年離れたぎょしゃ座の恒星系、ABぎょしゃ座を取り囲む塵とガスの見事な渦巻きが写っている。 「このタイプの渦巻きは若い惑星の存在を示しており、それがガスを「蹴り」、湖の上の船の航跡のような波の形でディスクに「摂動」を引き起こします」とフランスのボルドー天体物理学研究所（LAB）のエマニュエル・ディ・フォルコ氏は説明した。

惑星が中心の恒星の周りを回ると、これらの波が渦巻き状の腕を形成します。新しいぎょしゃ座AB星の画像の中心付近にある非常に明るい黄色の「ワープ」領域は、太陽から海王星までの距離とほぼ同じで、研究チームが惑星が形成されつつあると考えている擾乱の場所の1つです。数年前、欧州南天天文台が協力するアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）で行われたぎょしゃ座AB星系の観測により、この星の周囲で惑星形成が進行中であるという最初の手がかりが得られた。科学者たちはアルマ望遠鏡の画像で、円盤の内側領域に位置する恒星に近い2本の渦巻き状のガスの腕を発見した。

その後、天文学者チームはチリにあるヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡の球状の装置をその星に向け、より鮮明な写真を撮影することに着手した。これらの画像は、これまでに撮影されたぎょしゃ座AB星系の写真の中で最も深く鮮明なものです。 SPHERE の強力な画像システムを使用することで、天文学者は小さな塵粒子からの微かな光と内部の円盤からの放射線を見ることができます。研究チームは、アルマ望遠鏡によって初めて検出された渦巻き腕の存在を確認し、さらにディスク内に惑星が形成されていることを示す「歪み」というもう一つの顕著な特徴を発見した。

惑星形成の理論モデルの中には、2 つの螺旋（1 つは惑星の軌道内で内側に巻き、もう 1 つは外側に伸びる）が結合して惑星の位置でつながるねじれを予測するものもあります。それにより、円盤からのガスと塵が形成中の惑星に付着し、惑星が「成長」するようになります。 ALMA と SPERE の最先端技術を使用して太陽系外の世界を研究するこれらの強力な望遠鏡により、天文学者は形成中の惑星のより詳細な画像を取得できるようになり、ガスの力学が惑星の形成にどのように寄与しているかをより直接的かつ正確に観察できるようになります。

ボー・ケ・ユアン研究/出典: ヨーロッパ南天天文台

この研究は天文学と天体物理学の雑誌に掲載された。

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