NASAが謎のダークエネルギーの性質を調査するために計画しているミッションでは、何千もの地球外惑星も発見される可能性がある。
NASAの提案広視野赤外線測量望遠鏡(WFIRST) ミッションは、宇宙の約 4 分の 3 を占め、加速膨張を引き起こす不可解な物質であるダーク エネルギーについて、研究者がより深く理解できるよう支援することを目的としています。
しかし、暫定的に2020年代初頭から半ばに打ち上げられる予定のWFIRSTは、宇宙機関の多作なケプラー宇宙望遠鏡の活動を補完する、熟練した惑星ハンターとしても証明されるはずだと研究者らは言う。
オハイオ州立大学のスコット・ガウディ氏は、4月にボルチモアで開催された宇宙望遠鏡科学研究所の時空を超えた居住可能な世界シンポジウムで、「WFIRSTではケプラーと同程度の3,000個の個々の惑星が検出されると予測している」と述べた。
重力マイクロレンズ
科学者は、次の方法を使用して他の星の周りの惑星を検出します。いくつかの異なる方法。ケプラーは、探査機の視点から、惑星が主星の表面を横切る、または通過するときに起こる、小さな明白な光の減光に注目しています。しかし、WFIRST は重力マイクロレンズに依存することになります。
この技術では、天文学者は、大きな物体が地球と背景の星の間を通過するときに何が起こるかを観察します。前景のオブジェクトの重力は背景の星からの光を曲げて増幅し、虫眼鏡のように機能します。
前景の物体が星であり、そこに惑星がある場合、惑星は拡大された光に影響を与え、天文学者が検出できる信号を生成する可能性があります。この戦略の背後にあるプロセスは、1936 年にアルバート アインシュタインによって一般相対性理論に基づいて説明されました。
地球上の望遠鏡はすでに 20 以上の天体を検出しています。系外惑星マイクロレンズを使って。研究者らによると、WFIRSTは宇宙ベースの望遠鏡であり、これにより検出能力がさらに向上するという。
「宇宙に行けば、たくさんの素晴らしいことができるでしょう」とガウディは言いました。
マイクロレンズ撮影には前景と背景の星が正しく配置されている必要があるため、WFIRST の発見を追跡する能力は限られています。しかし、このプロセスは既知の異星人の惑星の人口を拡大し、どれほど珍しいかを決定することを目指す科学者を助けるでしょう。地球サイズの惑星そうかもしれない。
「これにより、惑星の生産量が劇的に向上するでしょう」とガウディ氏は語った。
世界の国勢調査
WFIRSTは、どのような種類の惑星が存在するかについて豊富な情報を提供し、より強力な統計的結論を引き出すことができるはずだと研究者らは述べた。このような研究は、数千の系外惑星候補を発見したケプラーの優れた後継となるものであり、その多くは私たちの太陽系とは大きく異なるものである。
「もしすべての太陽系が私たちのものと同じだったら、ケプラーは惑星をほとんど、あるいはまったく見つけられなかっただろう」とガウディ氏は語った。 「太陽光発電システム私たちがケプラーで学んでいるのは、私たちのものとは大きく異なります。」
ケプラーは、恒星の比較的近くを周回する惑星を発見することに多大な成功を収めてきました（頻繁に通過するため）。一方、WFIRSTは、太陽から遠く離れた大きな天体に対してより敏感になるだろうと研究者らは述べた。
さらに、WFIRST は、遠く離れた小さな惑星や、星系から弾き出された自由浮遊の「不正惑星」も検出できるはずです。ケプラーと WFIRST は一緒に、質量と軌道において考えられる惑星のスペクトル全体を事実上カバーすることになります。
WFIRSTは、地球よりも太陽から遠く離れた地球サイズの惑星や、火星ほどの大きさの未結合惑星に関する情報を取得できるようになる。ガウディによれば、好都合な場合には、この機器は遠く離れた地球を周回する地球型衛星、またはガニメデ（木星最大の衛星）ほどの大きさの巨大ガス衛星を検出できるはずだが、どちらの観測も困難であるという。束縛されていない衛星も、束縛されていない惑星と同様に検出可能である。
WFIRSTによって発見されると予想される3,000の新しい惑星のうち、約300が地球サイズの惑星であり、1,000が「スーパーアース」、おそらく我々の質量の最大10倍の岩石惑星であると科学者たちは考えている。このような予測は、惑星の種類の分布に関する現在の理解に基づいており、WFIRST がもたらす豊富なデータによって強化されるか、または疑問視される可能性のある知識です。
WFIRSTを使用して、ガウディは「惑星の銀河分布を測定するだろう」と述べた。
