韓国天文研究院が参加した研究チームは、韓国外惑星探査システム(KMTNet)と欧州宇宙機関(ESA)のガイア宇宙望遠鏡のデータを併用し、土星級の質量をもつ単独惑星を発見した。写真は単独惑星の重力マイクロレンズ現象の概念図。/宇宙航空庁

韓国を含む国際共同研究チームが宇宙空間を単独で漂う「ナホロ行星(流浪惑星)」を新たに発見した。

宇宙航空庁は、韓国天文研究院が参加した研究チームが韓国外惑星探索システム(KMTNet)と欧州宇宙機関(ESA)のガイア宇宙望遠鏡のデータを併用し、土星級の質量を持つナホロ行星を発見したと2日に明らかにした。研究結果は1日(現地時間)に国際学術誌「サイエンス」に掲載された。

今回発見された惑星の名称はKMT-2024-BLG-0792である。質量は土星の約0.7倍と推定され、地球から約1万光年(光年は光が1年で進む距離で約9兆4600億km)離れた場所にある。とりわけこの惑星は地上望遠鏡と宇宙望遠鏡を同時に活用して距離まで正確に測定した初のナホロ行星の事例である。

ナホロ行星は文字どおり特定の恒星を公転せず、宇宙空間を単独で漂う惑星である。こうした天体は、本来は恒星の周囲を回っていた惑星が重力相互作用などで弾き出されたか、最初から単独で形成された可能性がある。結果として、惑星系がどのように作られ、時間の経過とともにどう変化するのかを理解する重要な手がかりとなる。

問題は、ナホロ行星が自ら光をほとんど発しないため直接観測が極めて難しい点である。現時点では事実上、マイクロレンズ効果がナホロ行星を見つける中核的手法とされる。マイクロレンズ効果は、手前にある見えない天体の重力が背後の恒星の光をわずかに曲げ、地球から見て背景の恒星が一時的に明るくなる現象である。このときの明るくなる形状や継続時間を分析すれば、レンズ役となった天体の質量や距離といった情報を推定できる。

研究チームはKMTNetの観測でこのナホロ行星のマイクロレンズ信号を捉えた。KMTNetはチリ、オーストラリア、南アフリカ共和国と、それぞれ異なる大陸に設置した3基の望遠鏡を連携して運用している。したがって、短ければ数時間から1日ほどで通過してしまうマイクロレンズ現象を連続的に観測できた。

ここに決定打となったのがガイア宇宙望遠鏡の同一領域観測である。マイクロレンズが発生した時点に、ガイアが同じ天域を16時間にわたり6回観測したデータが残っており、これをKMTNetのデータと結合して惑星の距離と質量をより正確に算出できた。

今回の研究で、これまでナホロ行星がほとんど見つからなかった「アインシュタイン・デザート(空白地帯)」でも実際に惑星を検出できることが初めて確認された。マイクロレンズ観測では、天体の重力が恒星光をどの程度曲げるかを示す基準として「アインシュタイン半径」を用いるが、この値が約9〜25μs(マイクロ秒)角の区間は観測が難しく「空白地帯」と呼ばれてきた。

カン・ギョンイン宇宙航空庁宇宙科学探査部門長は「韓国は天文研が構築したKMTNetでマイクロレンズを観測し、太陽系外惑星の発見を先導している」と述べ、「今後も地上望遠鏡と国際宇宙望遠鏡の同時観測を通じて新たな発見を継続的に推進する」と明らかにした。

参考資料

Science(2026)、DOI: https://doi.org/10.1126/science.adv9266

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