ALMAが成長中の惑星を発見か

南米チリにある「ALMA」電波望遠鏡の観測で、恒星「HD 100546」の周囲に成長中の原始惑星と見られる電波源が見つかりました。

HD 100546は太陽系から はえ座の方角に320光年離れた位置にある若い恒星です。この星は太陽の約2倍の質量を持ち、恒星を取り囲む塵とガスの円盤(原始惑星系円盤)の中で惑星系が作られつつあります。

HD 100546の円盤は幅の広い隙間で内側と外側に隔てられています。赤外線を用いた研究では、惑星が存在する可能性があると報告されていますが、今のところ確実なものではありません。

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ALMAが成長中の惑星から放たれる電波を観測

ALMA望遠鏡が原始惑星「PDS 70 c」の周りにある塵から放射されているとみられる電波を観測しました。

PDS 70はケンタウルス座にある若い恒星で、塵とガスを含んだ原始惑星系円盤と、2つの原始惑星「PDS 70 b」「PDS 70 c」が周囲に見つかっています。このうち外側にある惑星PDS 70 c(以下惑星c)は、可視光~近赤外線を通じた観測でごく最近存在が確かめられました。

PDS 70の原始惑星系円盤と惑星
PDS 70の原始惑星系円盤と惑星。
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PDS 70の原始惑星系円盤内に第2の惑星

形成途中の惑星が知られている若い恒星「PDS 70」に第2の惑星が見つかりました。2つの惑星は太陽系形成時の木星と土星に似た状況にあるのかもしれません。

「PDS 70」はケンタウルス座の方角に370光年離れた位置にある若い恒星です。この星は生まれてから500万年前後が経ち、塵とガスを含んだ円盤構造(原始惑星系円盤)に囲まれています。この円盤の中では、惑星形成のプロセスが進んでいると考えられています。

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形成中の惑星を円盤が取り囲んでいる証拠が見つかる

生まれて間もない惑星「PDS 70 b」が「周惑星円盤」に取り囲まれていることを示す研究が公表されました。

原始惑星系円盤と周惑星円盤

「PDS 70」は生まれてから数百万年しか経っていない若い恒星で、その周りは「原始惑星系円盤」が取り囲んでいます。円盤には幅の広い溝があり、そこには2018年に惑星「PDS 70 b」が見つかっています。

オーストラリアのモナシュ大学に所属する Valentin Christiaens 氏らが5月15日にarXivに投稿した研究(arXiv:1905.06370)は、この惑星に流れ込む物質が惑星の周りで「周惑星円盤」を成している証拠を発見したことを伝えています。

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異常に年老いて見える星形成領域

みなみのかんむり座星形成領域にあるコロネット星団

ALMA電波望遠鏡を用いて「みなみのかんむり座星形成領域」に含まれる若い天体を調べた研究で、この領域の恒星の周りにある「原始惑星系円盤」では含まれるダストが異常に少ないことが分かりました。

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原始惑星系円盤の中では軌道共鳴は生じやすく消えにくいと考えられていた

最近(2010年代前半ごろ)まで、複数の惑星が1つの惑星系の中に形成されるとき、「軌道共鳴」と呼ばれる状態になりやすいと考えられていました

ここで扱う軌道共鳴は、惑星の公転周期の比が単純な整数比(2:1=2.0, 3:2=1.5など)になる現象(平均運動共鳴)とのことです。

このページではそう思われていた理由について説明しています。

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原始惑星系円盤に生じた大きな隙間は単独の惑星によるもの

PDS 70は、ケンタウルス座の方角にある生まれたばかりの恒星です。周りには、他の若い恒星と同様に、ガスとダストからなる「原始惑星系円盤」があります。

円盤は幅の広いギャップ(隙間)で内側と外側に隔てられており、ギャップの中には惑星「PDS 70 b」が存在します。この構造は惑星に関連して作られたと見られますが、幅の広いギャップは複数の惑星を仮定しなければ説明できないと考えられてきました。

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