りゅう座の方向に位置する恒星
Kepler-90(ケプラー90)は、
地球からおよそ2500
光年という非常に遠い距離にあります。この恒星は、私たちの
太陽よりも
質量と直径の点で上回る特徴を持っています。
特に特筆すべきは、NASAのケプラー宇宙望遠鏡による精密な観測によって、この恒星の周囲を公転する8つの
太陽系外惑星が発見されたことです。これは、
太陽系に匹敵する数の惑星を持つ初の恒星系が確認された事例として、天文学の分野で大きな発見となりました。
恒星としての特徴
恒星Kepler-90は、前述の通り
質量、直径ともに
太陽より大きく、表面
温度も
太陽よりわずかに高いとされています。具体的な数値については、研究論文によって多少のばらつきが見られます。例えば、2014年に発表された論文では
質量が
太陽の約1.12倍、
半径が約1.17倍と報告されている一方、2015年の研究では
質量、
半径ともに
太陽の約1.2倍とする報告もあります。表面
温度はおよそ6238
ケルビン(K)で、
太陽の5778Kに比べてやや高温です。
年齢は約20億年と推定されており、これは約46億年とされる
太陽よりもかなり若い恒星と言えます。その見かけの明るさは非常に暗く、視等級は14等であるため、肉眼で観測することはできません。
発見の経緯と命名
Kepler-90は、ケプラー宇宙望遠鏡による観測以前から、
2MASS J18574403+4918185といった別のカタログ名で知られていました。ケプラーの観測対象となったことで、KIC 11442793という名称が与えられ、さらに惑星候補が存在する可能性が高まると、KOI-351(Kepler object of interest)という識別子が付けられました。
惑星は、ケプラーミッションの主な観測手法である「トランジット法」を用いて発見されました。これは、惑星が恒星の手前を横切る際に生じる、恒星のわずかな光の減光を捉える方法です。Kepler-90という恒星名は、ケプラーミッションにおいて、惑星の存在が正式に確認された恒星として、90番目にリストアップされたことに由来しています。
発見された8つの惑星には、恒星名に続けてアルファベットの小文字が付与されています。最初に確認された惑星にb、次にcといったように、発見順にアルファベット順で名付けられます。最も新しい8番目の惑星であるKepler-90iは、
Googleが開発した機械学習システムを活用した分析によって発見され、その存在は
2017年12月14日にNASAから正式に発表されました。
Kepler-90の周囲には、計8つの
太陽系外惑星が確認されています。この
惑星系で特に注目される特徴は、恒星から遠ざかるにつれて惑星の
半径が大きくなる傾向が見られることです。恒星に最も近いKepler-90bの
半径は
地球の約1.31倍ですが、最も外側を公転するKepler-90hの
半径は木星とほぼ同じサイズです。このように、内側に小さな惑星、外側に大きな惑星が配置されている構造は、私たちの
太陽系の惑星配置と類似しており、このケプラー90系の理解を深めることは、
惑星系の形成理論にとって重要です。
発見された8つの惑星のうち、内側の6つは「
スーパーアース」(
地球より大きく海王星より小さい岩石質の惑星)または「ミニ・ネプチューン」(海王星より小さいガス状の惑星)であると考えられています。一方、最も外側の2つの惑星は、木星や土星のような巨大ガス惑星であると推測されています。最も外側を公転するKepler-90hは、恒星Kepler-90からの距離が、
太陽から
地球までの平均距離(約1億5000万キロメートル、1
天文単位)とほぼ同じ軌道を回っています。
2014年の観測データの再分析により、当時未発見だった惑星iと最も外側の惑星hを除く6つの惑星は、その存在を示す強力な証拠が確認されました。惑星hについても、恒星の手前を通過するタイミングの変化が観測され、これが惑星であることを裏付ける証拠となりました。
現在、確認された惑星の数が8つに達している恒星は、ケプラー宇宙望遠鏡が発見した中ではKepler-90が唯一の例です。既知の
太陽系外
惑星系全体を見渡しても、8個以上の確定した惑星を持つ恒星は、
太陽系(8個)と、未確定の惑星候補を含むと9個になる可能性のあるHD 10180系以外には、ほとんど知られていません。驚くべきことに、Kepler-90の8つの惑星は全て、恒星から1
天文単位よりも内側の、比較的狭い領域に集中して公転しています。このような密集した軌道配置でありながら、軌道シミュレーションの結果からは、これらの惑星の軌道が長期にわたって安定していることが示されています。
Kepler-90系は、確認された惑星の数の多さと、その興味深い構造から、「現時点で発見された中で最も広範な
惑星系」と評されるなど、
太陽系外惑星研究において重要な研究対象となっています。