分子の探索により、新しい系外惑星の発見が可能になる

系外惑星とは、定義上、太陽系の境界の外側にある世界のことです。 1992 年にこのタイプの最初の惑星が発見されて以来、系外惑星の探索により、いつか地球外生命体が発見されるという期待が高まっています。太陽系の外にあるこれらの惑星を検出することは依然として課題ですが、ジュネーブ大学の研究者が考案した新しい戦略により、将来的にはこれまで見えなかった系外惑星を探索することが可能になります。

ジュリアン・H・ジラール率いるチームは、大気中に存在する分子を使って太陽系の外の新しい世界を明らかにする新しい技術を開発した。主星から発せられる光とそれを周回する世界との間には大きなコントラストがあるため、系外惑星の直接画像を撮影することは通常困難です。実際、科学者たちが初めて直接写真の撮影に成功したのは 2004 年でした。また、さまざまな方法を使用して系外惑星を探索し、その存在を間接的に私たちに明らかにすることもあります。

ジュネーブの研究者のアイデアは非常に直感的です。それは、これらの世界を周回する星ではなく、大気中に存在する可能性のある分子を探すことで構成されています。 「Astronomy & Astrophysics」誌に掲載されたこの革新的な技術のおかげで、星を見えなくし、系外惑星だけに注目を集めることが可能になりました。この戦略が有用であることを証明するために、ジラールのグループは、ラ・シーラ天文台（チリ）の超大型望遠鏡（VLT）内で2004年に運用を開始した分光器であるシンフォニ装置によって撮影されたアーカイブ画像を使用した。

上の画像は、地球から 70 光年離れたピクトル座にある恒星ベータ ピクトリスと、その周りを回るピクトリス ベータ(VLT によってちょうど 10 年前に発見された) と呼ばれる巨大惑星の数枚の写真に対応しています。科学者らは、実験に使用した恒星と系外惑星上で、水 (H ₂ O)、一酸化炭素 (CO)、アンモニア (NH ₃ )、メタン (CH ₄ ) という 4 つの異なる分子を追跡しようとしました。最初の 2 つ（青と赤）はベータ ピクトリス b の検出を可能にしましたが、最後の 2 つ（緑と茶色）は大気中に存在しなかったため、惑星を光らせることはできませんでした。いずれの場合も、使用された 4 つの分子は、温度が非常に高く、崩壊してしまう恒星内には存在しませんでした。

「この技術はまだ初期段階にある」と、研究の筆頭著者であるイェンス・ホーエイメーカーズ氏は声明で指摘している。 「それは惑星とその大気の特徴付けの仕方を変えるはずです」と研究者はコメントしている。これまで、系外惑星の直接写真は、 VLT自体やハッブル望遠鏡などの機器の使用によって可能でした。これらの遠い世界を直接観察することは、その特徴を明らかにするのに役立ちますが、現時点では利用できる技術は非常に限られていました。