NGTS-11b

NGTS-11bは、くじら座の方向におよそ624光年離れた位置にある恒星、NGTS-11の周囲を公転する太陽系外惑星です。主星であるNGTS-11は、スペクトル分類がK型に属する恒星であり、太陽よりもやや温度が低く、橙色に見えるタイプの星です。この惑星は、発見に関わった観測プロジェクトや用いられたカタログに応じて、TOI-1847 b、2MASS J01340514-1425090 b、TIC 54002556 bなど、いくつかの異なる名称で識別されることがあります。

NGTS-11bの存在が最初に示されたのは、宇宙望遠鏡TESS（Transiting Exoplanet Survey Satellite）による広域観測データの中からでした。TESSは、多くの恒星を継続的に観測し、惑星がその主星の手前を通過（トランジット）する際に発生する周期的な明るさの減少を捉えることで、系外惑星候補を発見することを主な目的としています。NGTS-11bも、このトランジット法によって初期の候補天体としてリストアップされました。

TESSによって候補が検出された後、その惑星の性質をより詳しく確定させるためのフォローアップ観測が実施されました。チリのパラナル天文台に設置されている地上観測施設「次世代トランジットサーベイ（NGTS）」が、この惑星候補に対して集中的な観測を行いました。NGTSは、多数の小型望遠鏡を連携させて運用することで、一度に広範囲の空をカバーし、トランジット現象の高精度な検出を目指すプロジェクトです。2019年に行われた約79日間に及ぶNGTSによる観測の結果、同年10月24日には実際にNGTS-11の手前を惑星が通過するトランジットが観測され、NGTS-11bの存在が確実なものとなりました。

さらに、惑星の質量など、トランジット観測だけでは直接的に得られない情報を得るために、別の手法による観測も行われました。スイスのラ・シヤ天文台にあるCORALIE分光器を用いたドップラー分光法による観測です。この手法は、惑星の引力によって主星がわずかに揺れ動き、その際に発生する恒星の視線速度（地球から見た恒星が近づいたり遠ざかったりする速度）の変化を、光のドップラー効果を利用して測定するものです。この視線速度の変化の度合いから、惑星の質量を推定することが可能となります。これらの異なる観測手法を組み合わせることで、NGTS-11bの基本的な物理パラメータが特定されました。

NGTS-11bの最も注目すべき特徴の一つは、その物理的なサイズと質量です。観測データから推定されたこれらの値は、太陽系の巨大ガス惑星である土星に非常に近いことが分かっています。つまり、NGTS-11bは土星とよく似た体積と重さを持つ巨大ガス惑星であると考えられます。しかし、その公転軌道は土星とは大きく異なり、主星NGTS-11から比較的近い距離を、約35.46日という比較的短い周期で公転しています。

主星に近い軌道を回っているにも関わらず、NGTS-11bの表面温度は推定で約435ケルビン（約162℃）または440ケルビン程度と、トランジットを起こす巨大ガス惑星の中では比較的低温であることが特筆されます。恒星のすぐ近くを公転する巨大ガス惑星は、通常「ホットジュピター」などと呼ばれるように、数百度から千度をはるかに超える非常に高温な環境にあることが多いのですが、NGTS-11bはこれら高温の惑星と比較して、温度がかなり低い「ウォームジュピター」あるいはそれに近い分類に入る天体です。このような比較的低温な巨大ガス惑星が、トランジット法で発見されることは、惑星系形成や進化の多様性を示す興味深い事例となります。

NGTS-11bの発見と詳細な特性の決定は、系外惑星探査の進展を示す成果の一つです。TESSのような宇宙からの広域観測、NGTSのような地上からの高精度なトランジット観測、そしてCORALIEのようなドップラー分光法による質量測定といった、複数の観測手段を組み合わせることで、遠く離れた惑星の姿を多角的に捉えることが可能になっています。NGTS-11bのような特徴を持つ惑星の研究は、太陽系外の惑星系がどのように形成され、どのような多様性を持っているのかを理解するための重要な一歩となります。

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