プラネットハンターズ

プラネットハンターズ (Planet Hunters)

プラネットハンターズは、一般市民が天文学研究に参加できる市民科学プロジェクトの一つであり、特に太陽系外惑星の発見を目的としています。イェール大学の研究者デブラ・フィッシャーらの主導で立ち上げられ、世界中の市民ボランティアが参加しています。このプロジェクトは、様々な科学分野の市民参加型プラットフォームであるズーニバースの一環として運営されています。

プロジェクトの目的と手法

このプロジェクトの根幹にあるのは、「人間の視覚によるパターン認識能力は、特定のタスクにおいてコンピュータを凌駕する」という科学的な知見です。NASAのケプラー宇宙望遠鏡やTESS（トランジット系外惑星探索衛星）が収集した膨大な観測データの中から、機械的なアルゴリズムでは見落とされがちな微妙な信号を人間が見つけ出すことを目指しています。

具体的には、プロジェクトのウェブサイト上で、恒星の明るさが時間とともにどのように変化したかを示すグラフ、すなわち「光度曲線」が表示されます。ボランティアである市民科学者は、この光度曲線を注意深く観察します。太陽系外惑星がその主星の手前を通過する際（これを「トランジット」と呼びます）、主星からの光の一部が遮られ、恒星の明るさが一時的にわずかに減少します。この減光パターンを光度曲線から見つけ出すことが、惑星候補を発見する手がかりとなります。ただし、このような光度の変化は、必ずしも惑星の存在を示すとは限らず、他の天体現象による誤検出の可能性も考慮する必要があります。

プロジェクトの歩み

プラネットハンターズプロジェクトは、ケプラー望遠鏡の初期観測データが公開された後の2010年12月16日にスタートしました。最初のフェーズである「プラネットハンターズ」には実に30万人ものボランティアが参加し、その貢献によって8本の科学論文が発表されるという大きな成果を上げました。2014年12月14日には、「プラネットハンターズ2.0」としてリニューアルされ、ウェブサイトの刷新とともに、ケプラーミッションの第二期（K2ミッション）で得られたデータの分析に着手しました。2018年11月時点では、プラネットハンターズの活動を通じて、公転周期が2年を超える既知の惑星の約半数がその存在を確認されています。

プラネットハンターズ以外にも、ズーニバースには惑星探索に関連するプロジェクトが存在します。例えば、2017年に開始された「Exoplanet Data Explorer」もその一つです。このプロジェクトは、特にK2ミッションのデータを分析し、K2-138系や太陽系外惑星K2-288Bbといった重要な発見に貢献しました。K2-138系の発見は、英国のテレビ番組「Stargazing Live」の放送中に発表され、市民科学の成果が広く知られる機会となりました。

そして2018年12月6日、「プラネットハンターズ:TESS」プロジェクトが新たに開始されました。現在も進行中のこのプロジェクトでは、NASAの最新の惑星探索衛星TESSが取得したデータの分析が進められています。この取り組みからは、例えば土星サイズの太陽系外惑星TOI-813 bのような新しい惑星がすでに発見されています（2020年2月現在）。

特殊な天体現象の発見

惑星のトランジット以外にも、プラネットハンターズのボランティアは様々な興味深い天体現象を検出しています。例えば、互いに周回し合う連星の食では、惑星のトランジットとは異なる、より顕著な光度変化が観測されます。また、一つの恒星の周りを複数の惑星が公転する多惑星系も多数発見されており（2020年9月20日時点で711系以上）、惑星の数や大きさが異なるために多様な光度曲線パターンが見られます。さらに、恒星表面で起こる爆発現象である恒星フレアによる急激な増光が捉えられることもあります。

これまでの主な成果

これまでに1200万件を超える観測データが分析され、多くの発見につながっています。2012年7月時点で34個の候補惑星が特定されたほか、同年10月には特に注目すべき発見が公表されました。プラネットハンターズのボランティアが、7200光年離れた場所にある4重連星系において、海王星サイズの惑星を発見したのです。PH1bと名付けられたこの惑星は、Planet Huntersによって発見された最初の惑星の一つであり、このように複雑な多重連星系で安定した軌道を持つ惑星が確認された初めての事例として、天文学的に大きな意義を持ちました。

さらに、プラネットハンターズの活動は、惑星だけでなく、異常な変光星やその他の珍しい天体の発見にも貢献しています。例えば、2013年9月には異常な激変星KIC 9406652を、2014年4月には異常に活発な新星GALEX J194419.33+491257.0を発見しました。特に2016年1月に公表された恒星KIC 8462852の異常な減光パターンは大きな話題を呼び、地球外文明の巨大構造物「ダイソン球」の可能性まで推測されました。その他にも、連星候補や新たな太陽系外惑星候補、さらには2018年2月にはケプラーデータの中から史上初の太陽系外彗星を発見するなど、その貢献の幅は多岐にわたります。

プラネットハンターズは、科学者だけでは成し得ない規模のデータ分析を可能にし、多くの画期的な発見をもたらしています。市民一人ひとりの好奇心と協力が、宇宙の未知なる領域を解き明かす力となることを証明したプロジェクトと言えるでしょう。

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