系外惑星を見つけるには How to serch for Extrasolar planets ? TOP

系外惑星を見つけるには、いくつかの方法があり、「直接観測法」と「間接観測法」の2つに大分されます。


直接撮像法 - Direct imageing -

 その名の通り、直接系外惑星の姿を撮像しようとするものです。 主星と惑星のコントラスト比が大きいため、現在の技術で直接撮像を行うことは非常に難しいと考えられています。 しかし、すばる望遠鏡に備えられたコロナグラフ撮像装置 (CIAO) などを使用することで近い将来、他の惑星系の姿を直接見ることができる日が来るかもしれません。

アストロメトリ(天文位置測定)法 - Astrometry -

 アストロメトリとは、恒星の位置(座標)を正確に測定することです。 惑星を持つ恒星は、惑星の質量の影響を受け"ふらつき"を起こします。 その"ふらつき"の量は、惑星の質量に比例して大きくなります。 アストロメトリ法の場合、この"ふらつき"のうち、地球からの視線方向と垂直な方向についての変化の量を捉えることになります。

重力レンズ法 - Microlensing effect -

 重力レンズは、相対性理論で有名なアインシュタインが予言したもので、重力によって光が曲げられることによって、レンズのような効果が得られるものです。 重力レンズ効果の1つである、マイクロレンジング効果を利用して系外惑星を直接観測しようとするものです。 マイクロレンジング効果とは、銀河系内などに多数存在するとされている暗黒物質(ダーク・マター)による重力レンズ効果によって背景の星の増光を調べるものです。 主なプロジェクトとして MACHO があります。 実際に多くの星の増光が確認されています。 これを応用して、系外惑星系を捉えようというものです。 しかし、マイクロレンジング現象はいつ起こるのかが分からないため、非常に根気のいる観測になります。 「系外惑星をねらって捉える」というよりも、「マイクロレンジング現象を調べてみたら、系外惑星系だった」といった発見法になります。


視線速度法 - Radial Velosity -

 視線速度法は、現在1番メジャーで実績のある観測方法です。 最初に系外惑星が確認されたペガスス座 51 番星は、この方法で発見されました。 視線速度とは、我々地球から見た視線方向の恒星の移動速度です。

恒星面通過(掩蔽)法 - Transit -

 掩蔽法は、恒星の前面を惑星が通過することによって起こる光度変化を捉える方法です。 主星(恒星)の 0.01% 程度の光度変化を観測する必要があります。 近年の CCD の性能の向上により、こうした観測が可能になるようになりました。 この方法で系外惑星の存在が確認された最初ものとして HD209468 があります。

分光観測法 - Spectroscopic observation -

 分光観測とは、恒星からの光を分光器という機器を用いて分解し、波長毎の光の強さを観測することです。 惑星からの光を分光観測すると、惑星大気の影響を受けて

光学干渉計を使った方法 - Optical interferometer -

 干渉計とは、2台以上の望遠鏡によって得られた光を重ね合わせる装置です。 光を重ね合わせることによって、望遠鏡1台の時よりも遠く・暗い星を観測することができます。 しかし、干渉計によって重ねられた像には干渉縞が現れるため、特定の方向についてしか観測することはできません。 それでも、系外惑星を直接捉え直径を測定することができるのではないかと期待されています。
 現在の所、干渉計を備えている望遠鏡は、マウナケア山頂のケック望遠鏡(2台)とヨーロッパ南天文台 (ESO) の VLT (4台)があります。 また、NASA JPL による TPF では、4基の望遠鏡による干渉計を備えた衛星を使って、地球型惑星を探査しようという計画もされています。 今後、干渉計による系外惑星の探査が盛んになってくることが予想されます。

黄道光による方法 - Zodiacal light -

 黄道光は、太陽からの光が惑星の大気で屈折・反射され、明るく輝いて見える光のことです。 黄道光は、特に近赤外線から中間赤外線の領域にかけて、特に明るく輝いて見えます。 近赤外線・中間赤外線は、地上からの観測では地球自身の黄道光や大気・地上光の影響を受けるため、観測は困難であるとされています。 しかし、宇宙空間からの観測ではこれらの影響をほとんど受けないと考えられています。 特に月の裏側や、地球を中心として太陽と真反対に位置するラグランジュ L2 点が有力な観測候補地となるでしょう。

シンクロトロン放射による方法 - Synchrotron radiation -

 シンクロトロン放射は、シンクロトロンという巨大加速器で発見されたために、この名が付けられました。 光速に近い速度の電子が、太陽などの強力な磁場に捕らえられると、強力な電波を放射します。 これがシンクロトロン放射です。
 惑星赤道面の磁場に、高速の粒子が捕らえられた領域が存在し、バンアレン帯と呼ばれています。 ここでは、高速の粒子から強力なエネルギー放射が起こっています。 惑星からのシンクロトロン放射は、他の波長域と比べて数倍明るいとされています。 そのため、系外惑星を発見するための新たな手段として注目されています。

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