科学研究では、否定的な結果も同じくらい価値がある場合があります。最も先進的な天文台でもデータアーチファクトの影響を受けることがあります。これはまさに、JWST によるエリダヌス座イプシロン座に関する最近の研究で起こったことです。 JWST (ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡) は、エリダヌス座イプシロン座の周りの惑星に新たな限界を設定し、弱い信号を検出するための改良された技術を実証しました。
とらえどころのない惑星エリダニを含むエリダニ星系のアーティストによるレンダリング。画像クレジット: NASA/SOFIA/リネット クック
この星は地球からわずか 10.5 光年離れたところにあり、年齢はわずか約 4 億年ですが、惑星があるかどうかについては長い間議論の対象となってきました。 JWST はいくつかの興味深い信号を検出しましたが、これらの信号は機器のノイズに近すぎて、それらが本物の「惑星」であることを確認できませんでした。研究チームの成果はarXivで公開されている。結論はまだ明らかではありませんが、科学の進歩は継続的なテストと磨きによって進歩することが多いことを示しています。
これらの観測は、主に系内に存在する可能性のある 2 つの惑星の探索に焦点を当てた、方位天文学研究に特化した JWST のプロジェクトに属しています。最初の候補惑星は 2000 年に動径速度法によって提案されました。この星は木星と同じくらいの大きさで、3.5 天文単位の距離で木星を周回していると推定されています。 2番目のものはまだ確認されていませんが、この星の壮観なリングシステムを形作る「羊飼い」であると考えられています。恒星から約45天文単位の距離に位置すると予想されている。
期待される信号がノイズによって中断される
最初の惑星候補であるエリダヌス座イプシロン b を探索している間、NIRCam (JWST の近赤外線カメラ) が予想される位置に「明るい点」を検出しました。しかし、この信号は、コロナグラフによって引き起こされるノイズアーチファクトの領域である「6面スポット」領域にあります。したがって、たとえその兆候が惑星の信号に非常に似ていたとしても、研究者らはその発見を統計的に確認することができなかった。
別の候補惑星の存在はより強く除外されました。統計は考えられるすべての惑星を除外するのに十分ではありませんが、恒星から 16 天文単位を超えたところに土星サイズの惑星は存在しないと言っても過言ではありません。言い換えれば、エリダヌス座イプシロン銀河には対応するリング・シェパードが存在しない。
NIRCam がこの系の塵円盤を観察したところ、星の「東側」で弱い信号が検出されました。その側が地球に面しているため、信号は惑星ではなく、星の光を散乱させる円盤内の塵によって引き起こされる可能性が高く、これは、宇宙の特定の領域でガスや塵が星を隠すのと同様です。
新しい観察技術のテスト
これらの研究はすべて「3回転」と呼ばれるJWSTの新しい観測戦略に基づいています。これまでの観測では、望遠鏡は通常、観測対象から発せられる光をさまざまな方法で収集するために 2 つの角度を切り替えるだけでした。今回は3つの角度に増え、観察能力が大幅に向上しました。著者は、この技術により、JWST の暗い天体の検出能力が 20 ～ 30% 向上すると考えています。
惑星を明確に検出できないことは一部の人にとって残念なことかもしれませんが、科学は限界と制約を設定することによって推進される発展プロセスです。今回の観測結果と同様に、JWSTはイリダニイプシロン系の外側に存在する可能性のある惑星に一定の制限を設けるだけでなく、内側領域にある木星に似た可能性のある候補惑星の位置と大きさについても新たな制限を提案している。さらに重要なことは、将来的には暗い天体を検出する能力を向上させる新しい方法も開かれることです。 JWST の耐用年数がまだ長いことを考えると、これは間違いなく祝う価値のある開発です。
/ScitechDaily から編集