直接撮像法

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直接撮像法

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/03/07 14:53 UTC 版)

「太陽系外惑星の発見方法」の記事における「直接撮像法」の解説

惑星の主星からの反射光は主星自体の光と比べるととても弱いため、基本的に惑星を直接捉える事は非常に困難である。ただし、惑星が主星から比較的遠くに位置しており、その熱放射を観測する事が出来る場合がある。こうした発見方法は、直接撮像法（英語: Direct imaging method）や直接撮影法と呼ばれる。現在確立されている太陽系外惑星の発見方法の中では唯一の直接法である。熱放射による観測では、惑星系までの距離が地球に近く、サイズが木星よりも大きく、主星から離れていて、表面温度が高く強い赤外線を放射している惑星が検出されやすい。観測には赤外線が用いられるため、観測された惑星は可視光線よりも明るく見える。恒星の光を隠すコロナグラフを用いれば、可視光線での観測も可能になるが、地球のような惑星を直接観測するにはとても高い光熱安定性が必要となる。惑星系が形成されたばかりの場合、主星と惑星のコントラストの面では赤外線よりもH-アルファ線の方が有効とされており、現在それを使用した観測が進んでいる。 直接撮像法では、主星の年齢と惑星の表面温度から算出される、不確定性の大きな惑星質量しか物理的特徴は判明しない。主星が誕生して数百万年後には、惑星が形成される可能性があるため、質量は算出された値と異なる可能性もある。惑星の温度が低いと質量は小さくなる傾向がある。場合によっては、惑星の温度、見かけの明るさ、および地球からの距離に基づいて、惑星の半径の値を絞る事もでき、また、惑星から放出されるスペクトルは、主星と分離する必要がなく、惑星の大気の組成を容易に調べる事が出来る。 時折、惑星が褐色矮星である可能性を除外するために、複数の波長で観測するのが必要な場合がある。また、直接撮像法は惑星の軌道を正確に測定できるという利点がある。他の大部分の手法とは異なり、フェースオン軌道（軌道傾斜角が0°）が、軌道全体で観測可能のため、エッジオン軌道（軌道傾斜角が90°）に近い惑星よりも検出が容易になるという利点もある。 直接撮像法によって検出された惑星には大きく2つのパターンがあり、1つは原始惑星系円盤を持つほど若い太陽よりも大きな恒星を公転しているパターンで、もう1つは非常に暗い天体を公転している準褐色矮星、または主星から100 au以上離れた位置にある褐色矮星のパターンである。また、恒星と重力的に結合されていない惑星質量天体（自由浮遊惑星）も直接観測法によって発見される事がある。

直接撮像法

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/04 04:27 UTC 版)

「太陽系外衛星」の記事における「直接撮像法」の解説

直接撮像法(direct imaging)は、天体からの放射光や反射光を直接撮像観測で捉える手法である。系外惑星の発見手法としても広く用いられているが、恒星と惑星の明るさに大きな違いがあり、またサイズも大きく異なるため、一般に観測上の困難を伴う。これは系外衛星の検出においてはさらに重大となる。 しかし、系外衛星が潮汐力によって強く加熱されている場合は、理論的には系外惑星と同程度の放射を持つ場合がある。潮汐加熱を受けている例としては木星の衛星イオがあり、潮汐加熱を熱源とした活発な火山活動を起こしていることが分かっている。衛星が強く潮汐加熱を受け、また衛星からの放射が恒星に隠されないような十分な遠方の軌道で惑星が公転している場合は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のような将来の観測装置によって撮像できる可能性がある。