外生塵

このアーティストが近くの恒星の周りを回る想像上の惑星から見た景色には、空まで伸びて天の川を覆い尽くす太陽系外光の鮮やかな輝きが表れています。

太陽系外ダストは、太陽系外惑星系の平面を満たす、1～100マイクロメートルサイズの非晶質炭素およびケイ酸塩ダストの粒子である。これは、太陽系、特に小惑星帯の内側で観測される1～100マイクロメートルサイズのダスト粒子である黄道ダストの太陽系外類似物である。黄道ダストと同様に、これらの粒子は、ガスを放出する彗星や、小惑星などのより大きな親天体同士の衝突によって生成される可能性がある。太陽系外ダストの雲は、過剰な赤外線放射によって主系列星の周囲に検出されるデブリディスクの構成要素であることが多い。特に高温の太陽系外ディスクは、スペクトル型AK星の近くでもよく見られる。^[1]慣例により、太陽系外ダストは、星から数天文単位以内の、これらのデブリディスクの最も内側で最も高温の部分を指す。 ^[1]太陽系外塵が恒星のこれほど近くに広がっている理由は議論の的となっており、この現象を説明しようと複数の競合する理論が提唱されている。太陽系外塵の雲の形状は、太陽系外惑星の力学的な影響を示し、潜在的にこれらの惑星の存在を示している可能性がある。太陽系外塵は恒星の居住可能領域付近に位置することが多いため、地球型惑星の撮影では重要なノイズ源となる可能性がある。太陽系の近くの恒星の約100分の1は、8.5～12μmの範囲での平均的な塵の放出の約1000倍にあたる高濃度の温かい塵を含んでいる。

形成

このような塵は当初は理論上のものであったが、我々は現在、系外地球の観測を試みている際にその赤外線特性を観測している。^[2]太陽系外塵は黄道塵の太陽系外相当物であるため、その形成も同様であると理論付けられている。これは、太陽系内に閉じ込められていない星間塵とは対照的である。^[3]太陽系の形成時に残った微粒子や、より大きな物体の衝突による破片が太陽系外塵を残す。^[4]ただし、惑星などの巨大な天体がかなりの量を吸収するため、潜在的な太陽系外塵の量は減少し続けていると考えられている。例えば、地球は毎年4万トンのこの塵を吸収している。塵は赤外線を放射し、太陽などの天体との重力相互作用を通じて赤外線リングを形成する。これらのリングは、天の川銀河全体の多くの太陽系で観測されている。^[5]小惑星の衝突、彗星、閉じ込められた微粒子など、さまざまな発生源からの塵は、それぞれ異なる赤外線構造を形成すると理論づけられている。^[6]

太陽系外塵を持つ星の例

進行中の研究

観測により、一部のスペクトル型 AK は、理論上可能であるはずのよりはるかに恒星に近い場所で、太陽系外塵の赤外線特性を示すことがわかった。恒星の一定の円周内では、塵は数年以内に恒星によって粉砕され、放出されると予想される。塵が恒星のこれほど近くに存在することは確認されているが、モデルではまだその存在を説明できない。^[1]黄道塵と太陽系外塵の両方の挙動をモデル化することは、注目すべき研究分野である。なぜなら、塵は惑星の観測を試みる天文学者にとってノイズとなるからである。塵を正確にモデル化できれば、太陽系外惑星の観測から塵を差し引くことができる。^[2]

参考文献

^ abc Scott, Nicholas Jon (2016 年 1 月)。「長基線光干渉法による測定による高温太陽系外塵円盤の検出と変動」アメリカ天文学会会議要旨 #227。227 : 228.07。Bibcode : 2016AAS...22722807S。
^ ab ロベルジュ、アキ;チェン、クリスティーン H.ミラン＝ガベ、ラファエル。ワインバーガー、アリシア J.ヒンツ、フィリップ・M.シュタペルフェルト、カール R.アブシル、オリヴィエ。クフナー、マーク J.ブライデン、ジェフリー (2012-08-17)。「系外地球の直接観測のための系外黄道塵問題」。太平洋天文学会の出版物。124 (918): 799–808。arXiv : 1204.0025。Bibcode :2012PASP..124..799R。土井：10.1086/667218。ISSN 1538-3873。S2CID 53323345。
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外部リンク

Stark, Christopher (2009-05-20)。「Exozodi シミュレーションカタログ」。NASA GSFC。
NASAのスーパーコンピューターがダストリングが太陽系外地球の存在を示唆

[:0-1] Scott, Nicholas Jon (2016 年 1 月)。「長基線光干渉法による測定による高温太陽系外塵円盤の検出と変動」アメリカ天文学会会議要旨 #227。227 : 228.07。Bibcode : 2016AAS...22722807S。

[:1-2] ロベルジュ、アキ;チェン、クリスティーン H.ミラン＝ガベ、ラファエル。ワインバーガー、アリシア J.ヒンツ、フィリップ・M.シュタペルフェルト、カール R.アブシル、オリヴィエ。クフナー、マーク J.ブライデン、ジェフリー (2012-08-17)。「系外地球の直接観測のための系外黄道塵問題」。太平洋天文学会の出版物。124 (918): 799–808。arXiv : 1204.0025。Bibcode :2012PASP..124..799R。土井：10.1086/667218。ISSN 1538-3873。S2CID 53323345。

[3] 「Dust Grain | COSMOS」。astronomy.swin.edu.au 。2017年10月16日閲覧。

[4] 「彗星か小惑星か？巨大な宇宙岩石にアイデンティティ危機」Space.com 。 2017年10月16日閲覧。

[5] “Cool Cosmos”. coolcosmos.ipac.caltech.edu . 2020年2月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年10月16日閲覧。

[6] 「厄介な黄道塵の改良モデル」Astrobites 2013年1月4日2017年10月16日閲覧。

[7] レブルトン、J.ヴァン・リーシャウト、R.オージュロー、J.-C.アブシル、O.メネソン、B.カマ、M.ドミニク、C.ボンソール、A.ヴァンデポータル、J.ベウスト、H.デフレール、D.エルテル、Ｓ．ファラマズ、V.ヒンツ、P.クラール、Q。ラグランジュ、A.-M.リュー、W.テボー、P. (2013)。「フォーマルハウト内部デブリ円盤の干渉法による研究。III. 外黄道円盤とその起源の詳細なモデル」。天文学と天体物理学。555：A146。arXiv : 1306.0956。ビブコード:2013A&A...555A.146L。土井：10.1051/0004-6361/201321415。S2CID 12112032。

[VLTI/PIONIER-8] Absil, O.; Le Bouquin, J.-B.; Berger, J.-P.; Lagrange, A.-M.; Chauvin, G.; Lazareff, B.; Zins, G.; Haguenauer, P.; Jocou, L.; Kern, P.; Millan-Gabet, R.; Rochat, S.; Traub, W. (2011). 「VLTI/PIONIER による微弱な伴星の探索。I. 方法と最初の結果」。天文学と天体物理学。535 : A68。arXiv : 1110.1178。Bibcode : 2011A&A...535A..68A。doi : 10.1051/ 0004-6361 /201117719。S2CID 13144157。

[Ertel2014-9] エルテル、S.;アブシル、O.デフレール、D.ル・ブカン、J.-B.オージュロー、J.-C.マリオン、L.ブラインド、N.ボンソール、A.ブライデン、G.レブルトン、J.ミリ、J. (2014)。「残骸円盤星の近赤外線干渉調査。 IV. VLTI/PIONIER による H バンドで観測された 92 個の南方恒星の不偏サンプル」。天文学と天体物理学。570 : 20.arXiv : 1409.6143。ビブコード:2014A&A...570A.128E。土井：10.1051/0004-6361/201424438。S2CID 9594917。A128。