日本の天文学者が市販の望遠鏡で微小天体を発見! 彗星の起源かも?

space 2019/01/29
Credit: nao.ac.jp / 今回発見された小天体の想像図
Point
■海王星の外側にはエッジワース・カイパーベルトと呼ばれる領域があり、多くの小天体が進化の初期の段階で保存されていると考えられている
■日本の天文学者たちが、小さな望遠鏡を使った低予算の研究で1.3kmという小さなサイズのエッジワース・カイパーベルト天体を世界で初めて発見
■惑星の進化の中間段階を、この天体によって説明できる

低予算の中の快挙です。

日本の国立天文台などの研究チームが、太陽系の辺境で直径1.3kmサイズの微小天体を世界で初めて検出しました。

A kilometre-sized Kuiper belt object discovered by stellar occultation using amateur telescopes
https://www.nature.com/articles/s41550-018-0685-8

カイパーベルトで発見された微小天体

今回微小天体が発見されたエッジワース・カイパーベルトは、海王星軌道の外部にある小天体の集合体です。

こういった天体は、惑星形成過程において、初期のガスやチリの吸収合体から現在見られる惑星に至るまでの中間段階として重要な働きをしており、彗星の起源とも考えられていました。しかしこれまでは、彗星になるほど小さい天体は見つかっていませんでした。

エッジワース・カイパーベルト天体は、太陽系形成における残骸であるといわれています。太陽系内部の小惑星のような小天体は太陽放射や衝突、惑星からの重力を受け続けることで変化するのに対して、エッジワース・カイパーベルトの冷たくて暗い、孤立した天体は、太陽系初期の原始状態を保っています。そのため、惑星形成過程の始まりを知る目的で研究されているのです。

大型望遠鏡でも困難な影を市販望遠鏡でキャッチ!

直径1kmから数km程度のエッジワース・カイパーベルト天体は、存在は予言されていましたが、距離が遠くて小さく、暗いため、すばる望遠鏡のような最大規模の望遠鏡でも直接観測できません。そこで、現在京大の研究員である有松亘氏に率いられた国立天文台のチームは、星食として知られる技術を使いました。この方法では、多くの星をモニターし、それらの星の中に正面を天体が横切った影を探します。

研究チームは2つの28cmサイズの小さな望遠鏡を、沖縄の宮古青少年の家の屋上に設置し、60時間に渡っておよそ2000個の星をモニターします。

このデータの解析から、一つの星が約0.2秒間暗くなる現象を発見。それが1.3kmのエッジワース・カイパーベルト天体による星食であることがわかりました。この発見によって、微小サイズのエッジワース・カイパーベルト天体が考えられていたよりも数が多いことが示されました。また、惑星の形成において、まず微惑星が非常にゆっくりとキロメートルサイズの天体まで成長して、それらが混じり合うことで急速に惑星にまで成長するとするモデルをサポートしています。

研究を行った有松氏は以下のように述べています。「小さな研究プロジェクトの大勝利です。私たちのチームの予算は、国際プロジェクトの0.3%以下で、2つ目の望遠鏡を覆うドームを建設する資金さえありませんでした。現在も大型プロジェクトでは不可能な発見のために研究を続けています。システムが機能することは実証されたので、エッジワース・カイパーベルトをもっと詳細に研究できるでしょう。さらに、その先の研究の進んでいないオールトの雲までを視野に入れています」

 

研究費用はおよそ350万円程度と、研究費としては破格です。市販の望遠鏡とカメラを改造して用いたことで費用を抑えることができたそうで、予算不足を工夫で補う研究者魂を感じますね。研究へのアマチュアの参加も促す効果がありそうです。

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reference: EurekAlert! / written by SENPAI

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