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重力マイクロレンズ法とは?

じゅうりょくまいくろれんずほう

重力マイクロレンズ法とは、天体の重力が背景の星からの光を一時的に増光させる現象を利用して、惑星や暗い天体を間接的に検出する天文学的観測手法です。

重力マイクロレンズ法(gravitational microlensing)は、アインシュタインの一般相対性理論に基づく重力レンズ効果を利用した天体観測手法です。質量を持つ天体の周囲では時空が歪み、背景の星からの光が曲げられ、一時的に増光して見える現象をマイクロレンズイベントと呼びます。この増光パターンを解析することで、光を曲げた天体(レンズ天体)の質量や、その周囲を公転する惑星の存在を推定できます。

観測の原理は次のとおりです。背景の明るい星に対してレンズ天体(恒星や惑星など)が視線上を横切ると、数日から数週間にわたって背景星が増光します。もしレンズ天体に惑星が付随していると、増光カーブに特徴的な「スパイク」が現れ、惑星の存在と質量比を推定できます。この現象は確率的に稀なため、銀河中心方向の数百万の星を継続的に監視する必要があります。

重力マイクロレンズ法の特徴は次のとおりです。

  • 非常に遠方(数千光年以上)の惑星でも検出できる
  • 他の手法では難しい小質量惑星(地球質量程度)の検出が可能
  • 恒星から離れたコールド惑星や自由浮遊惑星の発見に優れる
  • 一度限りの現象のため、追観測による確認が難しい
日本のMOA(Microlensing Observations in Astrophysics)や国際的なOGLE(Optical Gravitational Lensing Experiment)などの観測プロジェクトがこの手法を積極的に活用しており、多数の系外惑星が発見されています。NASAのナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡でもこの手法による大規模な惑星探索が計画されています。

使い方・例文

「重力マイクロレンズ法を使った観測で、どの恒星にも属さず単独で宇宙空間を漂う『自由浮遊惑星』が多数存在する可能性が示された」という使い方をします。

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