系外衛星の初検出、褐色矮星CD-35 2722 Bを周回

天文学者らは、褐色矮星CD-35 2722 Bを周回する大きな衛星を検出し、系外衛星の決定的な証拠としては初めてとなった。この発見は先月『ネイチャー』に掲載され、2023年10月から2026年2月にかけての観測に基づく。

系外衛星の候補は、木星の約37倍の質量を持つ褐色矮星CD-35 2722 Bを周回している。この褐色矮星は、恒星CD-35 2722から約2.8秒角離れた位置にあり、地球から73光年離れている。恒星の質量は太陽の約40%である。

この発見が重要なのは、太陽系外の衛星の明確な信号が初めて得られたことで、既存の衛星の定義に挑戦するものだからだ。この天体の主星に対する質量比は約2.5%で、太陽系のどの衛星・惑星比よりも大幅に高い。太陽系で最も高いのは地球と月の約1.2%である。

欧州南天天文台の超大型望遠鏡に搭載されたCRIRES+分光器を用い、研究者らはドップラー法を23夜にわたって適用し、衛星の重力による褐色矮星のふらつきを検出した。測定精度は従来の試みよりも最大100倍高く、約170日周期の信号と、木星の少なくとも0.9倍の質量を持つ衛星が明らかになった。

チームは、地球の軌道運動や褐色矮星の自転などの他の原因を除外し、軌道がロッシュ限界とヒル半径内で安定していることを確認した。これはHD 206893系での以前の手がかりに続くものだが、決定的な検出は今回が初めてである。ディエゴ・ポルタレス大学の天体物理学者アリス・ズルロ氏は、この系では恒星、惑星、衛星の境界があいまいになり、分類が複雑になると指摘する。

研究者らは、系外衛星の公式な定義がないため「系外衛星」という用語を使用しており、論文では将来の基準に関する不確実性を認めている。この発見は、惑星形成と天体力学の新理論を促進すると期待されており、主鏡39メートルの超大型望遠鏡などの将来の機器は、より小さな系外衛星を検出する可能性がある。