TESSが予想外の250倍遠方の惑星を偶然発見
日付: 2026-07-08
注目画像: オレンジ色の矮星を周回するスーパージュピター系外惑星の想像図; クレジット: NASA GSFC
NASAのTESS宇宙船は単一の任務のために設計された。すなわち、近くの星々を凝視し、惑星が星の前を横切る際に生じる周期的な減光を監視することである。TESSはこの任務で優れた成果を上げ、8年にわたるミッションで数千もの系外惑星候補をカタログ化してきた。しかし先週、国際チームがTESSがそのエンジニアたちが全く意図していなかったことを成し遂げたと発表した。すなわち、まったく異なる検出方法を用いて4万光年彼方の惑星を発見したのである。
> 「TESSが打ち上げられたとき、この種の惑星を見つけることができるとは誰も予想していませんでした」と、ニューメキシコ大学教授でThe Astrophysical Journal Lettersに掲載された研究の共著者であるDiana Dragomir氏は語った。
Gaia23bra bと命名されたこの惑星は、木星の約1.6倍の質量を持つスーパージュピターで、太陽の約80%の質量を持つオレンジ色の矮星の周りを約4.8天文単位（太陽の周りの木星の軌道に類似）の距離で公転している。この発見が注目に値するのは、惑星そのものではなく、その発見方法にある。
時空を曲げて世界を見つける
その方法は重力マイクロレンズ効果である。地球の視点から2つの星が一直線に並ぶと、前景の星の重力が時空を歪め、天然のレンズとして機能して背景の星からの光を増幅する。前景の星が惑星を有している場合、その惑星は独自の小さなレンズシグネチャ、すなわち数時間から数日続く増光曲線の短い偏差を生み出す。
これはTESSが本来目的としていたトランジット法とは根本的に異なる。トランジット法は惑星の大きさを明らかにし、恒星の近くを短い軌道で公転する大型惑星に最も適している。マイクロレンズ法は惑星の質量と軌道距離を明らかにし、トランジットでは決して見ることのできない広い間隔の世界を見つけることができる。既知の6000以上の系外惑星のうち、この方法で発見されたのは5%未満である。
偶然の並び
この発見は2023年4月、ESAのGaia宇宙船がそのScience Alertsシステムによって検出された星の異常な増光を発見したことに始まる。しかし、Gaiaの観測はまばらすぎて、惑星シグナルを解像することができなかった。
ところがTESSは、たまたま2つの連続するセクターで同じ空の領域を観測しており、200秒ごとに画像を収集していた。
> 「Gaiaの観測はまばらすぎて惑星を捉えることができませんでした」と、UNMの博士候補者で研究の主著者であるMallory Harris氏は語った。「TESS宇宙船がイベント中にたまたま同じ空域を監視しており、そのより密な時間カバレッジが惑星によって引き起こされた光度曲線の追加的な特徴を示しました。」
約3年後、Harris氏と彼女のチームはTESSのアーカイブデータを徹底的に調査し、同じマイクロレンズイベントを発見し、TESSの光度曲線にカースティック交差の特徴（星と惑星のバイナリーレンズの紛れもないシグネチャ）を検出した。論文は2026年7月1日に発表された。
新しい宝探し
この発見は、TESSの8年間のアーカイブに、さらに多くのマイクロレンズ惑星が隠れている可能性を示唆している。研究者たちは、このミッションがそのために設計されていなかったため、これまで体系的にそれらを探したことがなかった。
> 「この発見は、TESSのデータの中に、私たちが以前に探そうと考えたことのなかった、いわゆるマイクロレンズ惑星がおそらく他にも隠れていることを示唆しています」とDragomir氏は述べた。
テキサステック大学のMichael Fausnaugh氏（別の共著者）は、この発見が2026年8月30日に打ち上げ予定のNASAのナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡のプレビューとして機能すると指摘した。ローマンは銀河バルジの専用マイクロレンズサーベイを実施し、そのミッションを通じて約1000個のマイクロレンズ惑星と10万個のトランジット惑星を発見すると予測されている。
> 「これは、NASAのナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡が行うマイクロレンズ観測のプレビューのようなものです」とFausnaugh氏は語った。
マイクロレンズが重要な理由
ほとんどの系外惑星サーベイは、トランジットと視線速度測定が可能な数百光年以内の星を対象としている。マイクロレンズは銀河全体に及ぶ。Gaia23bra bは約4万光年、TESSの典型的なターゲット範囲の250倍以上彼方の、りゅうこつ座渦巻腕接線付近の領域に位置している。
マイクロレンズはまた、系外惑星の人口統計における永続的なギャップを埋める。2010年および2020年の天文学10カ年調査はともに、地球軌道に匹敵するかそれ以上の軌道距離にブラインドスポットがあることを特定した。トランジットと視線速度は広い軌道では困難だが、マイクロレンズはそれらを自然にカバーする。
欠点は、マイクロレンズイベントが繰り返されないことである。Harris氏が述べたように、「マイクロレンズイベントは一度発生すると二度と戻ってきません。おそらくマイクロレンズで最初の地球類似体を発見し、それが通り過ぎるのを見送るだけで、二度と再び見ることはないだろうと冗談を言っています。」
今後の展開
Harrisらの論文は、ApJL（DOI: 10.3847/2041-8213/ae7a50、arXiv: 2607.01853でも公開）に掲載され、pyLIMAマイクロレンズソフトウェアを用いたGaiaとTESS測光の共同モデリングによって検出を確認した。TESSにとって、この発見は主要ミッション終了後も長く新たな科学的フロンティアを開くものである。ローマンにとっては、高ケイデンスでの宇宙ベースのマイクロレンズが機能するという概念実証となる。
天文学者にとってのメッセージは明確である。TESSは誰も期待しなかった以上のことを成し遂げており、そのアーカイブにはさらに数十もの惑星が隠れている可能性がある。
雅子 訳