ベタ・ピクトリスb

ベタ・ピクトリスb

がか座ベータ星 b の動き。軌道面を横から見たところ。惑星は恒星に向かって動いていません。
発見
発見者	ラグランジュら
発見場所	超大型望遠鏡
発見日	2008年11月18日
検出方法	直接画像
軌道特性[1]
半長軸	10.018+0.082 −0.076 オーストラリア
偏心	0.106+0.007 −0.006
軌道周期（恒星）	23.593+0.248 −0.209 年
傾斜	89.009° ± 0.012°
昇交点の経度	31.774°+0.008° −0.009°
近点時刻	2 448 022 .339+15.635 −24.710
近点引数	21.835°+4.099° −4.044°
半振幅	78.791+15.672 −14.126 MS
星	ベータ・ピクトリス
身体的特徴
平均半径	1.46 ± 0.01 [2] [注 1] R J
質量	11.729+2.337 −2.135[1 ] MJ
朔望周期	8.7 ± 0.8 時間[3]
赤道回転速度	19.9 ± 1.0  km/s [3]
温度	1,724 K (1,451 °C; 2,644 °F) ±15 K (15 °C; 27 °F) [2] [注 1]

ベータ・ピクトリスb （略称βピクb）は、地球から約63光年（19.4パーセク、または 地球からの距離は、かがく座の方向で約6 × 10 ¹⁴ kmである。質量は木星の約13倍、半径は木星の約46%大きい。かがく座β星から9 AUの距離を公転しており、かがく座β星cの軌道の約3.5倍の距離である。^[4]星の周りを回るデブリ円盤の面に近いところを公転しており、軌道離心率は低く、周期は20～21年である。

がっこう座β星bは、木星よりも半径と質量が大きい超木星系外惑星です。温度は1,724 K（1,451 °C、2,644 °F）で、これはおそらく塵の多い大気と質量によるものです（通常はもっと低温です）。質量は木星質量の9～13倍（M _J）^[5] 、半径は1.46 R _Jです。^[2] 2018年、ある研究では、がっこう座β星bによる天文測定摂動を直接測定しました。これは、天文測定摂動によって直接測定された太陽系外惑星の最初の例の1つです。質量は次のように直接測定されました。11 ± 2MJ _. [ ⁵ ]

この惑星は、ベータ・ピクトリスという（ A型）恒星を周回している。この恒星の質量は1.75太陽質量（M _☉）、半径は1.8太陽半径（R _☉）である。表面温度は8056 Kで、年齢は1200万歳である。比較すると、太陽の年齢は約46億歳で^[6]、表面温度は5778 Kである。^[7]この惑星はわずかに金属に富み、金属量（[Fe/H]）は0.06で、太陽の112%である。^[8]光度（L _☉）は太陽の8.7倍である。

この星の見かけの等級、つまり地球から見た明るさは 3 です。したがって、肉眼で見ることができます。

がか座β星bは、9.2 AUの距離（土星の距離である約9.55 AUとほぼ同じ）で主星を21年ごとに周回している。地球が太陽から受ける太陽光量の11%を受け取る。^[9]

惑星の軌道は親星とデブリディスクの回転とよく一致しており、2020年にはずれは3 ± 5度と測定された。 ^[10]

2014年、ベータ・ピクトリスbの自転周期は、一酸化炭素赤外線吸収線の広がりから計算されました。これにより、ベータ・ピクトリスbは自転速度が測定された最初の太陽系外惑星となりました。^[11]

自転周期は8.1時間で、2014年時点で知られている太陽系外惑星の中で最も速く回転している。 ^{[11] [12] [13]}自転周期は木星の自転周期よりも速く、木星の自転周期は約10時間である。自転周期は後に8.7 ± 0.8時間^[3]

この惑星は、2008年11月18日にアンマリー・ラグランジュ らによって、チリ北部のセロ・パラナルにある超大型望遠鏡のNACO装置を使って発見されました。^{[14]この惑星は、基準星の差分画像を使用した}直接画像化技術を使用して発見されました。発見画像は2003年に撮影されましたが、データが最初に縮小されたときには惑星は検出されませんでした。2008年に最新の画像処理ツールを使用してデータを再縮小したところ、現在では惑星であることがわかっている かすかな点光源が明らかになりました。

2009年後半から2010年初めにかけて同じ装置を使って行われた追跡観測で惑星が発見され、確認されたが、恒星の反対側にあった。これらの発見はサイエンス^誌[15]に掲載され、これまで撮影された中で最も恒星に接近して周回する惑星となった。2010年後半から2011年初めにかけて行われた観測により、科学者は惑星の軌道傾斜角を88.5度、ほぼ真横からであると確定した。惑星の位置はこのシステムの主ディスクから約3.5～4度傾いていることが判明し、惑星がベータ・ピクトリス・システムの歪んだ内側のディスクと一直線になっていることを示している。^[16]

惑星のスペクトルエネルギー分布に関する最初の研究は2013年7月に発表された。[ ^17]この研究では、1.265、1.66、2.18、3.80、4.05、4.78μmで検出され、 惑星が非常に塵や雲の多い大気を持っていることが示された。SEDは初期のL型矮星のそれと一致しているが、表面重力はより低い。有効温度は1700 ± 100  Kおよび表面重力はlog g =4.0 ± 0.5。2013年9月に発表された2番目の研究^{[18]では、}ジェミニ天文台で得られた3.1 μmでの新たな検出と、以前のデータの再解析が提示された。彼らは、初期のL型矮星のモデルと比較して、この惑星が中間赤外線の3.1 μm帯で過度に明るいことを発見した。小さな塵粒子と厚い雲を組み込んだモデルは、SEDに最もよく適合した。有効温度は1600+50
−25 Kと表面重力をlog gにすると =3.8 ± 0.02。この適合は木星の1.65倍の惑星半径に相当し、β Pictoris b はホスト星（5 Ma で形成を終了）よりも若い可能性があることを示唆しています。

2015年には、ジェミニ惑星イメージャーが約2年かけて撮影したベータ・ピクトリスbの直接画像から、惑星が親星の周りを周回するタイムラプス映像を映した短いビデオが作成された。 ^[19] 1981年に観測された 太陽面通過のような現象は、この惑星が原因だった可能性がある。

2018年、PicSatキューブサットは、主星であるβがか座β星を通過する惑星βがか座β星bの画像を撮影するミッションで打ち上げられました。

2022年現在、βピクトリスbの軌道パラメータと質量は、視線速度、天体測定、画像化のデータの組み合わせを使用して測定されており、^[20]木星の質量の約11.7倍、半長径が約10AU 、公転周期が約23.6年であることが示されています。^[1]

2024年の研究で、広範囲のシミュレーションと公表された測定結果に基づいて、ベータ・ピクトリスbの傾斜角がずれている可能性が高いことがわかった。この研究では、惑星の自転速度が速い場合は傾斜角がずれているはずであり、自転速度が遅い場合は傾斜角がずれている可能性があることが判明した。この傾斜角のずれは、他の惑星との衝突、ありそうもないシナリオ、または系外衛星の存在によって変化する永年自転軌道共鳴によって引き起こされる可能性がある。海王星と同程度の質量を持つ系外衛星、0.02～0.05  AU（20～50惑星半径）と3～7週間（20～50日）の公転周期では、最大60°の傾斜角が生じると予想される。^[21]

JWSTによる今後の観測では、惑星の傾斜角を測定する予定であるが、これは多惑星系ではこれまで行われたことのないことである。傾斜角がゼロでないことが検出されれば、系外衛星の存在を示す証拠となる可能性がある。現時点では傾斜角がゼロである可能性は非常に低い。^[21]

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  Beta Pictoris b タイムラプス。^[22]
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  ベータ ピクトリス システムの注釈付きビュー。
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  ベータ・ピクトリスbと太陽系の惑星を比較した、惑星の赤道自転速度と質量の関係。
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  ベータ ピクトリス システムの芸術的なレンダリング。降着円盤と 2 つの惑星を示しています。
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  がか座ベータ星bの想像図。親星の周囲に破片の円盤が見える。

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