Published: 2025-03-24 17:30

ジェイムズ・ウェッブ望遠鏡が観測した浮遊惑星「SIMP 0136」の謎に満ちた姿

恒星の周りを回らずに孤立して存在する浮遊惑星（自由浮遊惑星質量天体）である「SIMP 0136」の詳細を、このほどジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が観測した。この謎多き天体について、観測で判明したことなどに基づいて解説しよう。

【フォトギャラリー】木星で観測されたオーロラなど、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が観測した写真

惑星ほどの質量でありながら、恒星の周りを回らずに孤立して存在する浮遊惑星（自由浮遊惑星質量天体）。そのひとつである「SIMP 0136」は、どの恒星にも属さずに天の川銀河内をあてもなくさすらっている天体だ。地球から20光年ほど離れたところに位置し、質量は木星の13倍ほどになる。木星のような巨大ガス惑星の構造と化学的な組成を備えていると考えられているが、その正体についてはまだ確定していない。

一般的に自由浮遊惑星質量天体には、恒星系内で形成されたが他の惑星の重力の影響によって恒星系外に放り出された「自由浮遊惑星」と、ガスとちりが濃く集まった分子雲内で通常の恒星のように形成されたが質量が足りず安定的な核融合を起こせなかった「褐色矮星」が含まれる。しかし、SIMP 0136は、そのいずれに属するか確定していないのだ。

この謎に満ちたSIMP 0136について、米航空宇宙局（NASA）が運用するジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を用いた詳細な観測を、このほどボストン大学などの研究チームが実施した。今回はこの観測によって判明したことを、NASAが運用するハッブル宇宙望遠鏡の画像などを交えながら、解説していこう。

自由浮遊惑星質量天体としては北天において最も明るく輝いているSIMP 0136は、太陽系外惑星などを対象とする気象学の研究対象として理想的とされる。ただ、SIMP 0136がこのような気象学の研究対象として理想的であるとされる理由は、その明るさだけにとどまるものではない。

SIMP 0136は、どの恒星にも属しておらず、孤立して存在している。つまり公転する恒星をもたないので、観測する際に恒星の光に影響されることがない。また、SIMP 0136の自転速度は2時間40分ほどで非常に短い。このため全球を効率的に観測できる。

ただし、SIMP 0136の表面温度は825℃ほどと低く、地球から可視光で観測することは難しい。SIMP 0136は表面温度の低さゆえに、赤外線によって明るく輝いているのだ。

そこで研究チームは、赤外線の観測に優れた性能を発揮するジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使ってSIMP 0136の観測を実施した。使用した観測装置は、近赤外線分光器（NIRSpec）と中間赤外線観測装置（MIRI）の2種類である。

まず、研究チームはNIRSpecを使って3時間以上の観測を実施し、数千の近赤外線波長のスペクトルを取得した。SIMP 0136の自転周期は2時間40分ほどなので、十分に全球の観測データがとれたことになる。

続いて、MIRIを使ってもう1回転分の観測を実施し、数百の中間赤外線波長の分光測定データを得た。これによって合わせて2回転分の観測データを得られたことになる。