HD 129116

HD 129116は、夜空でケンタウルス座の北東方向に位置する連星系です。ヘンリー・ドレイパーカタログにおける識別名ですが、より一般的にはバイエル符号を用いた「ケンタウルス座b星(b Centauri)」としても知られています。地球からは約330光年離れており(ガイア計画による周視差測定から得られた値)、見かけの明るさは4等級と、光害の少ない場所であれば肉眼でもかすかにその姿を捉えることができます。夜空に青白い光を放つこの星系の絶対等級は約-1等級と、固有の明るさでは非常に輝かしい天体です。この星系は、比較的若い星々が集まる「さそり–ケンタウルス座アソシエーション」に93%という高い確率で属していると考えられています。

ケンタウルス座b星は、二つの恒星が互いに近接した軌道を描く連星系です。主星は「ケンタウルス座b星A」、伴星は「ケンタウルス座b星B」と名付けられています。主星Aの物理的な特徴は比較的詳しく調べることができていますが、伴星Bは主星よりも暗く、また主星に非常に近接しているため、現在の多くの観測施設ではその姿を直接捉えることが難しい状況です。しかし、主星Aの視線速度に定期的な変化が観測されていることから、伴星Bが主星Aに重力的な影響を及ぼしていることは確かであり、連星系としての力学的な相互作用が存在することが示唆されています。ケンタウルス座b星系全体としては、スペクトル分類がB3V型とされており、中心部で水素核融合反応によってエネルギーを生み出しているB型主系列星に分類されます。この星系は、いくつかの測光システムにおいて明るさの基準となる「標準星」として利用されており、明るさが変動しない定常的な恒星であると見られています。誕生からおよそ1800万が経過した比較的若い星であると推定されています。特に主星Aは高速で自転しており、その射影された自転速度は毎秒129キロメートルにも達します。主星A単独の質量太陽の約6.3倍、半径は約2.9倍という大きな恒星です。光球から放射されるエネルギーは太陽の約637倍に及び、その表面温度(有効温度)は摂氏18,000度を大きく超える18,445 Kに達しています。連星系を構成する二つの恒星の合計質量は、最大で太陽質量の10倍程度であると見積もられています。

このケンタウルス座b星の周囲に、大質量太陽系外惑星が存在することが2021に確認されました。この惑星の発見は、チリのパラナル天文台に設置されている超大型望遠鏡VLTに搭載された観測装置SPHEREを用いた直接撮像法によって行われ、ストックホルム大学のMarkus Janson氏らが率いる研究チームによって報告されました。発見された惑星は、ケンタウルス座b星を構成する二つの恒星(主星Aと伴星B)の両方の周囲を公転する、いわゆる「周連星惑星」であり、「ケンタウルス座b星b(b Centauri b)」と命名されました。周連星であることを強調するため、「ケンタウルス座b星(AB)b」と表記されることもあります。この惑星は木星の約11倍という非常に大きな質量を持ち、主星系から平均して556天文単位(およそ832億キロメートル)という極めて遠い軌道を回っています。その長い公転周期は、計算によると最短で約2,650、最長では7,170に及ぶとされています。ケンタウルス座b星bの発見後、過去の観測データのアーカイブが調査された結果、発見の20以上前にラ・シヤ天文台の口径3.6メートル望遠鏡で撮影された画像にも、すでにこの惑星が写っていたことが判明しています。

ケンタウルス座b星bの発見は、惑星科学の分野において重要なブレークスルーとなりました。これは、これまで発見された太陽系外惑星の主星の中で、最も質量が大きく(太陽の6倍以上)、表面温度が高い恒星の周囲に確実に見つかった初めての巨大ガス惑星だからです。従来、太陽の3倍よりも重く高温な恒星の周囲には巨大ガス惑星は存在しないか、あるいは非常に珍しいと考えられていました。これは、質量が大きく高温の恒星からは強い紫外線X線が放射され、惑星が形成されるもととなる原始惑星系円盤内のガスやが、太陽のような質量の小さな恒星の円盤に比べて早く散逸してしまうと考えられていたためです。実際に、ケンタウルス座b星bが発見されるまで、B型主系列星の周囲を公転していることが確実な太陽系外惑星は一つも確認されていませんでした。また、一つ下の分類であるA型主系列星の周囲を回る太陽系外惑星も、約30個程度しか知られていません。ケンタウルス座b星bと同様に主星から非常に遠い軌道を持つ周連星惑星としてHD 106906 bが知られていますが、その主星系HD 106906の合計質量太陽の約2.7倍程度であり、ケンタウルス座b星系ほど質量が大きくありません。今回の発見は、従来考えられていたよりもはるかに質量の大きな恒星の周囲にも惑星が存在しうるという、新たな可能性を明確に示しました。この発見は、多様な環境における惑星形成のメカニズムを理解するための貴重なデータを提供し、今後の惑星形成理論の研究に大きな影響を与えることが期待されています。

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