ジェイムズ・ウェッブが白色矮星を周回する2つの太陽系外惑星の候補を撮影

科学者たちは現在までに5,000個以上の太陽系外惑星、つまり太陽系外惑星を発見していますが、望遠鏡でこれらの惑星の画像を撮影できるのは稀です。これは、惑星が周回する恒星に比べて非常に小さく暗いため、直接検出されるよりも、恒星への影響に基づいて存在を検出する方が簡単だからです。

しかし、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、その並外れた感度のおかげで、最近、白色矮星と呼ばれる死んだ恒星の小さく冷たい核の周りを公転する2つの太陽系外惑星の可能性を直接撮影することができました。

白色矮星は、私たちの太陽のような恒星が寿命を終えた後に残る核です。約50億年後、太陽ははるかに大きく膨らみ、半径が以前の200倍にまで成長し、水星、金星、そしておそらく地球さえも飲み込み、その後、冷たい核へと崩壊します。約60億年後には、この高密度の核だけが残り、残留熱だけを放出するでしょう。

この膨張と収縮の激しい過程のため、白色矮星の周囲の環境は惑星にとってあまり住みやすい場所とは言えません。白色矮星を周回する惑星のような天体はごくわずかしか発見されていませんが、白色矮星に含まれる金属の量を調べた研究者たちは、惑星が赤色矮星の段階を生き延びる可能性があることを示唆しています。

これらの惑星は白色矮星から発せられる光が弱いため発見するのが難しいため、宇宙にはこのような惑星がたくさんある可能性があるが、我々が見つけるのは難しい。

しかし、ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡を用いた研究者たちは、白色矮星を周回する2つの巨大な太陽系外惑星らしきものの証拠を発見した。彼らはウェッブ望遠鏡のMIRI装置を用いて直接画像を撮影した。MIRIはコロナグラフ（恒星からの光を遮る特殊な遮光装置）を搭載していないにもかかわらず、惑星らしきものを捉えられるほどの感度を持っていた。

「MIRIの感度と解像度、そしてJWSTの集光力により、コロナグラフなしで、近くの恒星を周回するこれまで見られなかった中年の巨大惑星を撮影することが可能になった」と、著者らは研究論文に記している。

これらの潜在的な太陽系外惑星は、数十億年後に木星や土星のような太陽系の巨大惑星に何が起こるかを予見するものであるため、特に興味深い。「これらの候補は、太陽系外で直接撮影された最古の惑星であり、多くの点でこれまで発見された惑星よりも太陽系の外縁部の惑星に似ている」と著者らは書いている。

この研究は『The Astrophysical Journal Letters』に掲載されている。