サイエンス

ルービン天文台、冥王星の外側に最大1500km級の「第6の準惑星」候補

Nadia Okonkwo
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ヴェラ・C・ルービン天文台は、冥王星のさらに外側に、準惑星に数えられるほど大きい可能性のある氷の天体を発見した。初期推定では直径は600〜1500キロメートルとされ、海王星以遠でこれまでに見つかった天体の中でも最大級に位置づけられる。

今後の検証を通過すれば、太陽系に認定済みの第6の準惑星が加わることになる。冥王星、エリス、ハウメア、マケマケ、ケレスに続く存在だ。この発見は、ルービン天文台が何のために建設されたのかも示している。この天体は長年にわたり星の群れの中に埋もれ、誰の目にも見えていたが、かすかに動く点を捉えるために設計されたソフトウェアが見つけ出すまで識別されなかった。

この天体には暫定 designation 2026 ED138 が付与され、国際天文学連合の小惑星センターが発表した。発見者であるハーバード・スミソニアン天体物理学センターのマシュー・ホルマン(Matthew Holman)は、ルービン天文台の太陽系科学を率いるワシントン大学のマリオ・ユリッチ(Mario Jurić)とともに、ワシントン州スポケーンで開催された米国天文学会惑星科学部会の年次会合で発表した。

「最初の反応は、興奮を伴う信じがたさでした」とホルマンは語った。「こうした天体は非常に珍しいので、自分かコードのどちらかが何か間違えたのではないかと、すぐに確認を始めました。」

ユリッチはこの発見を世代的な出来事として表現した。「直径およそ1000キロメートルというこれほど大きな天体の発見は、おそらく一世代に一度あるかないかです」と、彼はGeekWireに語った。「これは約20年ぶりに見つかった最大の海王星以遠天体であり、ルービン天文台は望遠鏡の試運転段階にあるうちにこれを見つけました。」

ルービン天文台はいかにして星の群れから遅く動く一点を取り出したのか

海王星以遠の天体は空をあまりにもゆっくり移動するため、1枚の画像だけでは恒星と区別できない。ホルマンは、天体物理学センターの同僚ケビン・ネイピア(Kevin Napier)とともに開発した探索コードでルービン天文台のデータを処理し、ED138を発見した。このコードは、移動する光点について数十億件の検出結果を比較し、夜ごとに同じ天体に属するものを結び付ける。

ED138がその明るさと距離によって際立つと、ユリッチはルービン天文台のカタログと画像をさかのぼり、さらに20回の観測記録を発見した。合計すると、チリにあるルービン天文台のシモニー・サーベイ望遠鏡は20夜にわたってこの天体を30回記録していた。その後、Asteroid InstituteのADAM Precoveryサービスが、セロ・トロロにあるビクター・M・ブランコ4メートル望遠鏡のDark Energy Cameraによるアーカイブ画像からこの天体を発見し、記録をおよそ10年前まで延長した。

なぜこれまで誰も捉えられなかったのか。ED138は天の川銀河面の近く、数百万個の恒星が密集する空域に位置しており、暗くゆっくり動く天体は背景天体の中に容易に紛れ込んでしまう。ルービン天文台は南天全域を繰り返し撮影し、そのソフトウェアは数百万から数十億の光点をふるいにかける。そのため、この星の群れを背景にずれていく一点は、いずれ正体を現す。ユリッチによれば、チームは今や前方だけでなく過去にも目を向けられるという。「新しい天体を特定すれば、数カ月前、時には数十年前までさかのぼって探索し、誰も探すべきだと知らなかった画像の中から見つけることができます。」

その軌道

ED138は現在、太陽から約46天文単位、約69億キロメートルの距離にある。これは地球と太陽の距離の46倍に相当する。太陽光が到達するまでには6時間以上かかる。冥王星の平均距離は40天文単位である。

NASAジェット推進研究所による暫定軌道計算では、ED138の平均距離は約43天文単位で、約37〜49天文単位の間を往復する。この距離では、太陽を1周するのに約280年を要する。その軌道が、約30天文単位にある海王星の軌道より内側に入ることはない。

その軌道は惑星の軌道面に対してほぼ25度傾いている。この傾きにより、ED138は天文学者が「ホット・クラシカル天体」と呼ぶ分類に属し、太陽系の過去のある時点で海王星の重力がこの天体を本来の軌道から弾き出したことを示唆している。

実際にはどれほど大きいのか

ED138の大きさを直接測定した者はまだいない。チームは、その距離、見かけの明るさ、そして表面がどれだけ光を反射するかという推定値の3要素から算出した。最大の不確実性を伴うのは最後の要素だ。暗い表面ならED138ほど明るく見えるには大きな面積が必要となる一方、新鮮で反射率の高い氷なら必要な面積ははるかに小さい。このため推定値は600〜1500キロメートルという幅を持つ。

この範囲の両端は、かなり異なる世界を表している。600キロメートルなら、ED138は直径約950キロメートルの小惑星帯の準惑星ケレスより小さい。1500キロメートルなら、直径約1430キロメートルのマケマケ、約1540キロメートルのハウメアに匹敵する。ユリッチが作業上の目安とする約1000キロメートルという値なら、直径約1100キロメートルのクワオアーと同じクラスに入る。直径約2380キロメートルの冥王星と約2330キロメートルのエリスは、依然として大きく先行している。

「約20年ぶりで最大」という比較も成り立つ。幅約1230キロメートルのゴンゴンは2007年に発見された。クワオアー、セドナ、ハウメア、オルクス、マケマケ、エリスを含む、この領域の有名な大型天体の大半は2002年から2005年にかけて発見されている。

この発見だけでは決まらないこと

ED138は準惑星候補であり、準惑星ではない。国際天文学連合が2006年に採択した定義では、準惑星は太陽を周回し、軌道近傍を一掃してはいない一方で、自身の重力によって静水圧平衡と呼ばれる丸い形へと引き寄せるだけの重力を持たなければならない。ED138で推定されている大きさの氷天体は丸いと予想されるが、この天体がそうであることはまだ誰も示していない。

その質量も不明である。これほど遠方の天体の場合、天文学者は通常、衛星の軌道を計時して質量を測定するが、今回の発表では衛星には一切触れられていない。軌道自体もまだ暫定的であり、観測が増えるにつれて精度が上がるだろう。

ED138が丸いことが確認されても、すぐに公式リストへ載るとは限らない。「公式リストは2008年以来、更新されていません」とユリッチはGeekWireに語り、候補を審査する活動中の手続きがあるかどうかも分からないと付け加えた。クワオアーやゴンゴンを含む同程度の大きさの天体のいくつかは、研究論文では準惑星として広く扱われているが、依然として連合の5天体のリストには入っていない。

2026 ED138に関するよくある質問

2026 ED138とは何ですか?

海王星の外側で太陽を周回する氷の天体で、現在は地球の約46倍、太陽から遠い位置にある。ヴェラ・C・ルービン天文台が発見し、推定直径は600〜1500キロメートルで、既知の海王星以遠天体の中でも最大級の一つである。

2026 ED138は準惑星ですか?

公式にはまだ違う。準惑星候補である。認定されるには丸いことが示されなければならず、そのためには恒星掩蔽や熱測定などの追跡観測が必要となる。その後も、国際天文学連合がリストに加える必要がある。

準惑星はいくつありますか?

国際天文学連合が認定しているのは5つである。小惑星帯のケレスと、海王星以遠の冥王星、エリス、ハウメア、マケマケだ。天文学者は、クワオアー、ゴンゴン、セドナなど、ほかにもいくつかの大型天体を準惑星の可能性が高いと考えているが、公式リストには載っていない。

ルービン天文台はどのようにして発見したのですか?

マシュー・ホルマンとケビン・ネイピアが作成したソフトウェアが、ルービン天文台の画像全体で繰り返し検出された同じ暗い移動光点を結び付けた。追加の探索により、ルービン天文台での30回の観測記録と、その軌跡をおよそ10年前まで延ばす古いDark Energy Camera画像が見つかった。

次に何が起こるのか

ホルマンがED138を見つけたのは2026年10月13日の夜で、ルービン天文台が3月4日から7月11日に収集したデータの中からだった。小惑星センターは10月27日に発表した。アーカイブ画像は2016年までさかのぼる。ルービン天文台による10年間のLegacy Survey of Space and Timeは2026年6月に正式に始まった。サーベイ開始前の4月までに、チームはおよそ380個の新たな海王星以遠天体を含む、1万1000個以上の新しい小惑星をすでに小惑星センターへ報告していた。

次の課題は、ED138が丸いことを証明することだ。ユリッチはGeekWireに対し、最も直接的な方法は恒星掩蔽、すなわち天体が背景の恒星の前を通過してその光を短時間遮る瞬間を捉えることだと語り、「高密度の恒星場にあることを考えれば」それを捉えられる確率は高いとした。その後には熱測定、モデリング、光度曲線の分析が続き、大きさの絞り込みには赤外線観測が必要になる。同じ掩蔽の手法によってエリスの正確な大きさが得られた。現在はED138の軌道が分かっているため、どこにいる観測者でも計画を立てられる。一般の人々は、ルービン天文台のOrbitviewerアプリでこの天体の軌跡を追うことができる。

「準惑星として確認されれば、ED138はごく小さな世界の家族に加わることになります」とホルマンは語った。「ルービン天文台は10年間にわたって南天全域を何度も撮影します。これまでのサーベイが見落とした場所に隠れているほかの天体も、今や発見可能な範囲に入っています。」

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