形成中の系外惑星PDS70c周囲の「ダストリング」構造を理論モデルで解明

2026-09-02 05:31

系外惑星「PDS70c」の周囲に存在する塵が、円盤状ではなく輪のように分布していることが、鹿児島大学大学院理工学研究科の研究グループによる理論モデルの研究で明らかになりました。

研究の背景と成果

これまで、アルマ望遠鏡の観測データでは、形成中の惑星であるPDS70cの周囲にあるガス円盤（周惑星円盤）が、光学的に厚い（円盤の反対側が見通せないほどダストが存在する）ことを示唆していました。しかし、従来の理論モデルではダストが惑星へ落下してしまうため、円盤内はダストに乏しいと予測されており、観測結果との整合性が課題となっていました。
本研究では、周惑星円盤内にダストが環状に集中する「ダストリング」の存在を仮定した理論モデルを作成しました。このモデルを用いることで、アルマ望遠鏡による多波長観測の結果を再現することに成功しました。このダストリング構造は、衛星形成の材料となるダストの欠乏を回避できるため、謎の多い衛星形成過程にも新たな手がかりを与えるものとして期待されています。

今後の展望

本研究成果は、惑星形成論におけるガス集積過程の理解を深める重要な知見です。また、今回示したダストリングは、次世代の電波望遠鏡であるngVLA望遠鏡によって将来的に明瞭に観測できる可能性があると予測されています。本研究成果は学術誌「The Astrophysical Journal Letters」に掲載されており、アメリカ天文学会（AAS）のハイライト論文にも選出されました。

研究概要

発表雑誌：The Astrophysical Journal Letters
論文名：Interpreting ALMA Multiwavelength Continuum Observations of PDS 70c: An Optically Thick Dust Ring in the Circumplanetary Disk
著者：Yuhito Shibaike, Satoshi Okuzumi, Takahiro Ueda, Kiyoaki Doi, and Misato Fukagawa
※本研究は、日本学術振興会JSPS科研費JP22H01274及びJP24K22907の支援を受けて行われたものです。