HD 106906 bは、直接撮影された惑星質量の伴惑星[2]であり、地球から約 336 ± 13光年(103 ± 4  pc ) 離れた南斗七星座の恒星HD 106906を周回する太陽系外惑星です[5]。質量は木星の約 11 倍と推定され、主星から約 738  AU離れています[4] 。HD 106906 bは特異な存在です。質量推定値は名目上は太陽系外惑星と特定できる値と一致していますが、原始惑星系円盤からのその場形成で可能と考えられていたよりも、親星からはるかに離れた位置に出現します[7]。

説明

11 M Jの太陽系外惑星HD 106906 bの可能性のある軌道[8]

HD 106906 bは、 HD 106906を周回する唯一の既知の伴星である。HD 106906は、 2つのF5V主系列星からなるスペクトル連星で、合計質量は2.71  M ☉である。[5]星の明るさと温度に基づいて、この系は約 1300 ± 200万歳の星である。この星系はさそり座・ケンタウルス座連星系に属する可能性が高い。恒星はHD 106906 bから21度離れた方向にデブリディスクに囲まれている。[9] [10]このディスクは 内部で連星から 約65 AU （100億km、60億マイル）離れており、外縁では連星から約120～550 AU（180～820億km、110～510億マイル）の範囲で非対称に広がっている。[5]近赤外線スペクトルエネルギー分布、年齢、関連する進化モデルに基づくと、 HD 106906 bはマゼランは木星の周りを周回し、その表面温度は1,800 K（1,500 °C; 2,800 °F）である。マゼランのスペクトルはL2.5 ±1のスペクトル型と中程度の重力 を示している。[2] VLT /SINFONIで高信号対雑音比のスペクトルが取得され、スペクトル型はL1.5 ± 1.0、温度は1820 ± 240 Kであった。その形成に応じて、質量は11.9+1.7
−0.8 M J (ホットスタート) または14.0+0.2
−0.5 M J（コールドスタート）です。[11]表面温度が高いのは、最近形成されたためで、その明るさは太陽の約0.02%です。[2]質量と温度は、β Pictoris bや1RXS J160929.1−210524 bのような他の惑星質量の伴惑星/太陽系外惑星と似ていますが、恒星からの 投影距離は約 738 AU（1100億km、690億マイル）とはるかに大きく、[2] [a]現在知られている惑星質量の伴惑星の中で最も広い軌道を持つものの1つとなっています。[2]

これまでに得られた測定値は、その軌道特性を評価するには不十分である。もしその離心率が十分に大きい場合、主星のデブリディスクの外縁に十分接近し、近点において相互作用を起こす可能性がある。その場合、デブリディスクの外縁は近点においてHD 106906 bの ヒル球の内縁で切断されることになる。[2]

発見チームは、HD 106906 bがHD 106906に重力的に束縛されているのではなく、視線方向に沿ってHD 106906の近くにあり、偶然同じ方向に動いている可能性を評価しました。このような偶然の一致の確率は0.01%未満であることがわかりました。[2]

発見

恒星HD 106906の観測は、伴星が発見される約8年前の2005年に、チリのアタカマ砂漠にあるラス・カンパナス天文台のマゼラン望遠鏡を用いて開始されました。HD 106906 Aへの当初の関心は、主にケンタウルス座下座部族の主系列前期に属する恒星を取り囲むデブリ円盤に向けられました。2013年12月4日、アリゾナ大学の大学院生で国際天文学者チームのリーダーであるヴァネッサ・ベイリーは、 HD 106906 bの発見について、arXivにプレプリントとして最初に発表され、後にThe Astrophysical Journal Lettersに査読付き論文として掲載された論文で詳述しました。[2]

考えられる形成メカニズム

発見チームと世界中の天文学者は、HD 106906 b が主星から極端に離れていることに困惑した。なぜなら、そのような距離でガス惑星が形成されるほど星の原始惑星系円盤が広いことは考えられないからだ。この分離を説明するために、伴星は連星系の一部として主星とは独立して形成されたという理論が立てられている。この提案は、質量比が約 140:1 という値がこのプロセスから予想される範囲にない点で多少問題がある。連星は通常 10:1 の比を超えない。[7] [12]しかし、この説は、伴星が主星の近くで形成され、その後別の軌道天体との重力相互作用によって現在の距離まで散乱したという別の説よりは依然として好ましいと考えられている。この 2 番目の伴星はHD 106906 bよりも質量が大きい必要があり、発見チームは主星から 35 AU を超えるところにそのような天体を見つけなかった。さらに、散乱プロセスによって原始惑星系円盤が破壊された可能性が高い。[2]

その後、天文学者のポール・カラスとその同僚は、ハッブル宇宙望遠鏡の画像が半径200AUを超えるとデブリ円盤の形状が高度に非対称であることを発見した。これは、惑星と、その系内の2番目の惑星や通過する恒星との接近遭遇などの別の摂動を巻き込んだ動的激変の仮説を裏付けるものである。[9] ある理論では、惑星は中心連星に近い円盤で発生し、連星との不安定な共鳴に向かって内側に移動し、その後、急速に高度に離心率の高い軌道に進化するとモデル化されている。[5]近点距離が連星から離れる方向に大きくならない限り、例えば、通過中に通過する恒星との重力遭遇によって、惑星は放出されるだろう。ガイアの観測による461個の近傍星の運動の解析により、 200万年から300万年前にHD 106906から1パーセク（3.3光年）以内を通過した2つの星（HIP 59716とHIP 59721、おそらく緩く結合した連星系）が明らかになった。[4]

アーカイブスペクトルデータを使用して、チームはC/O=を発見しました。0.53+0.15
−0.25HD 106906 bの場合、これは主星が形成された恒星系と一致する。これは伴星の恒星のような形成とも一致する。このことから、HD 106906 b が連星系の周りの円盤内で惑星のように形成された可能性は低い。[13]

世論の反応

2009年、IAUは太陽系外惑星に名前を付けることは現実的ではないとして計画していないと発表した。[14]しかし、2013年8月にIAUは立場を変え、一般の人々から太陽系外惑星の名前を提案するよう呼びかけた。[15]

国際天文学連合（IAU）に対し、伴星をイギリスのSFドラマ『ドクター・フー』の登場人物ドクターの故郷にちなんでガリフレイと命名するよう求める嘆願書が提出された。嘆願書には13万9000人以上の署名が集まった。しかし、2014年1月、IAUは、宇宙物体に名前を付ける前に一般市民とIAUの間で協議を開始すべきというIAUの政策にこの嘆願書が従っておらず、この政策が尊重されていないとして、嘆願書の目的であるガリフレイの命名を認めないことを決定した。[16] [17]

ハッブル宇宙望遠鏡による最近の観測は、この惑星が主星のデブリ円盤から擾乱を受けるような特異な軌道を描いているという説を強固なものにした。NASAと複数の報道機関は、この惑星を仮説上の第9惑星と比較した。[8] [18]

参照

注記

  1. ^ この距離は、海王星と太陽の距離の約 24.5 倍、または遠日点におけるセドナの距離の約 3/4 です。

参考文献

  1. ^ ab Morin, Monte (2013年12月5日). 「存在すべきではない巨大な異星世界が発見される」ロサンゼルス・タイムズ. 2013年12月8日閲覧。
  2. ^ abcdefghijkl Bailey, Vanessa; et al. (2014年1月). 「HD 106906 b: 巨大デブリ円盤外の惑星質量の伴星」. The Astrophysical Journal Letters . 780 (1): L4. arXiv : 1312.1265 . Bibcode :2014ApJ...780L...4B. doi :10.1088/2041-8205/780/1/L4. S2CID  119113709.
  3. ^ “Planet HD 106906 b”.太陽系外惑星百科事典. 2019年10月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年12月8日閲覧。
  4. ^ abc De Rosa, Robert J.; Kalas, Paul (2019年2月). 「惑星ホスト星HD 106906のほぼ共面状の恒星フライバイ」. The Astronomical Journal . 157 (3). 125. arXiv : 1902.10220 . Bibcode :2019AJ....157..125D. doi : 10.3847/1538-3881/ab0109 . S2CID  119191779.
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  13. ^ Adams, Arthur D.; Meyer, Michael R.; Howe, Alex R.; Burningham, Ben; Daemgen, Sebastian; Fortney, Jonathan; Line, Mike; Marley, Mark; Quanz, Sascha P.; Todorov, Kamen (2023年11月1日). 「L型矮星の大気圏再探索：ベンチマーク結果と近赤外線における若い惑星質量伴星HD 106906 bの特徴づけ」. The Astronomical Journal . 166 (5): 192. arXiv : 2309.10188 . Bibcode :2023AJ....166..192A. doi : 10.3847/1538-3881/acfb87 . ISSN  0004-6256.
  14. ^ “Planets around other stars”.国際天文学連合. 2010年1月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年12月6日閲覧。
  15. ^ 「惑星および惑星衛星の命名：IAUの支援による世界的な認知の獲得に向けて」（PDF）国際天文学連合（ IAU）2013年8月13日。 2013年9月3日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2013年8月19日閲覧。
  16. ^ 「ガリフレイ請願書」『マイティ・チャレンジ』 2014年2月20日閲覧。
  17. ^ クイン、カール（2013年12月11日）「ドクター・フーのファン、新発見の惑星に名前をつけるようオンライン署名運動」シドニー・モーニング・ヘラルド。 2013年12月10日閲覧。
  18. ^ 「ハッブル宇宙望遠鏡、長年探し求められていた『第9惑星』に似た奇妙な太陽系外惑星を発見」2020年12月11日。