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太陽系外惑星探索のための新しい観測装置 IRD (InfraRed Doppler、赤外線ドップラー装置) がすばる望遠鏡に搭載され、2018年2月にファーストライトを迎えました。IRD は、太陽に比べて暗く低温な恒星 (M型星) を公転するハビタブル惑星、すなわち水が液体で存在することが期待される惑星を探すためのものです。研究者たちは、太陽系の近くに数多く存在する M 型星を観測し、惑星をたくさん発見して、それらの特徴などを詳しく調べていきたいと考えています。

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図１: IRD による M 型星のテスト観測で得られたデータ。レーザー周波数コムによる点像は、破線で表された M 型星の観測スペクトルを測定するための定規の役割を果たします。(クレジット: アストロバイオロジーセンター)

M 型星は、質量が太陽の半分以下の軽い恒星です。軽い恒星は数が多く、太陽から 16 光年以内にある 60 個余りの恒星のうち、７割以上が M 型星です。惑星を持つ M 型星では、主星が軽く、惑星が公転することによる主星の「揺れ」が大きいために、地球のように軽い惑星でも発見しやすいと期待されています。また数多くの惑星が見つかれば、ハビタブル惑星やその他の興味深い惑星もたくさん見つかるはずです。

主星の「揺れ」に着目した惑星捜索は、これまでは主に可視光線の観測装置を使って行われてきました。しかし、M 型星は可視光よりも赤外線で明るく輝いているので、この捜索には新しい観測装置の開発が不可欠でした。そこで、自然科学研究機構 アストロバイオロジーセンター、国立天文台、東京大学、東京農工大学、東京工業大学の研究者を中心とするチームは、赤外線で惑星を探す IRD を開発したのです。すばる望遠鏡の高い集光力により、他の望遠鏡では観測が難しかった暗い M 型星でも、数百個ほどを捜索できます。

また、レーザー周波数コムと呼ばれる新技術を使うと、人間が歩く速さほどの恒星の運動を捉えることができます。主星の運動からは、惑星の存在ばかりでなく、その質量や主星からの距離などもわかります。これらの情報をもとに、研究者はさらに詳しく調べたい天体を選ぶことが可能になります。

IRD は今後も試験観測を続け、2018年8月には世界中の研究者がすばる望遠鏡で利用できるようになる予定です。