天文学者が新しい惑星を発見する方法

天文学者が新しい惑星を発見する方法

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Health & Science から How Astronomers Hunt for New Planets(10.1.2010)
 

天文学者が新しい惑星を発見する方法

By Michael D. Lemonick


語彙は主に英辞郎から抜粋

 

本文

大意

語彙

1 When astronomers discovered the first planet orbiting a distant star back in 1995, it took most of their colleagues completely by surprise. The detection, by European observers Michel Mayor and Didier Queloz, was indirect: they picked up the back-and-forth gravitational wobbles the planet imposed on the star 51 Pegasi as it orbited. It was a clever idea, but the wobbles--"radial velocities" is the technical term--were so subtle that nobody had ever thought they could be seen. 1995年、遠方の星を回る惑星を天文学者が始めて発見したとき、同僚たちは完全に虚をつかれた。ヨーロッパのマイケル・メイヤーとディディエル・ケロスが観測し発見した方法は間接的な方法だ:ペガスス座51番星を周回するとき惑星が及ぼすわずかな重力の揺れを見つけたのだった。うまい考えだ。しかしその揺れ−−専門用語でいうと「視線速度」−−は非常にかすかなものなので、それを使って見ることができるとは誰も考えなかった。 astronomer : 天文学者 planet : 惑星 orbit : 軌道 colleague : 同僚 detection : 発見 observer : 観測者 indirect : 間接の pick up : 〜を偶然見つける back-and-forth : 行ったり来たりする gravitational : 動力の wobble : 揺れ impose on : 押し付ける 51 Pegasi : ペガスス座51番星(Sun-like star located 15.6 parsecs (50.9 light-years) from Earth in the constellation Pegasus) clever idea : うまい考え radial velocity : 視線速度(天体が観測者に対して前進または後退する速度) technical term 専門用語 subtle : かすかな
2 Since then, such radial-velocity searches have turned up literally hundreds of exoplanets. The latest and most dramatic of them was announced this week: Gliese 581g, a roughly Earthlike planet orbiting in the "Goldilocks" zone--far enough away from its home star that temperatures are not too hot, but close enough that they're not too cold either, and thus just right for the possibility of life. (See "Found: An Earthlike Planet, At Last.") そのときから、視線速度を利用した探求によって文字通り何百もの太陽系外惑星が見つかった。最近のもっとも劇的な惑星は今週発表されたもの:グリーゼ581gで、軌道がゴルディロックス帯にある地球型の惑星だ。ゴルディロックス帯とは、太陽から十分離れているため温度が熱すぎることはなく、また十分近いために冷たすぎることもないという、まさに生命が存在するなら最適の場所だ。 radial velocity : 視線速度(天体が観測者に対して前進または後退する速度) turn up : 見つけ出す literally : 文字どおり exoplanet : 太陽系外惑星 dramatic : 劇的な announce : 公表する Gliese 581g : グリーゼ581g(地球から20光年の距離にある恒星グリーゼ581の周りを37日で公転する) earthlike : 地球のような orbit : 軌道を周回する Goldilocks planet : ゴルディロックス惑星(生物が生息可能な大きさ・環境・位置などの条件を満足する地球のような惑星)
3 Powerful as the radial velocity strategy has turned out to be, however, it's got one significant drawback: because it's based on gravity alone, it can tell scientists only how massive a planet is, not how physically large. "If [Gliese 581g] is made of rock, it's probably about twice the diameter of Earth," says astronomer Steve Vogt of the University of California, Santa Cruz, the co-discoverer of the new world. "But if it's made of marshmallow cream and cherry nougat, it's a lot bigger." 視線速度の方法が有効なことはわかったが、決定的な欠点がある:重力だけに頼っているため、科学者が知ることができるのは惑星の質量だけであり、物理的にどれほど大きいかを知ることはできない。「もし『グリーゼ581g』が岩でできているのであれば、直径が地球の2倍ほどになる」と、その惑星の共同発見者であり、カリフォルニア大学サンタクルーズ校の天文学者スティーブ・ボークトは言う。「しかしマシュマロクリームとかチェリーヌガーでできているなら、もっと大きい」 radial velocity : 視線速度 strategy : 方法 turn out : 〜ということが分かる significant : 重大な drawback : 欠点 based on : 〜に基づいて gravity : 重力 massive : 大きくて重い physically : 物理的に diameter : 直径 University of California, Santa Cruz : カリフォルニア大学サンタクルーズ校 marshmallow : マシュマロ nougat : ヌガー
4 Vogt strongly suspects rock over nougat, but without an actual measurement, he can't say for certain. The planet could just as easily be mostly ice, or even--a very long shot--mostly gas. ヌガーの上に岩があるのだろうとボークトは推測してはいるが、実測値がないため確かなことは言えない。大部分が氷ということもあり得るし、あるいは、可能性は極端に低いが、ほとんど気体ということもあり得る。 suspect : 推測する nougat : ヌガー actual measurement : 実測値 say for certain : 確言する long shot : 見込みがなさそうであること
5 A way to determine a distant planet's size does exist, however: if it happens to pass right in front of its star, in what's known as a transit, the planet blocks some of the starlight (Gliese 581g, alas, doesn't do that). By measuring how much the star dims, astronomers can calculate exactly how large the blocking object is. That's the concept behind the Kepler Mission, a spacecraft launched last year into solar orbit to stare, unblinking and unceasingly, at about 130,000 stars to look for that telltale dimming. The probe's explicit mission is to find out how common Earth-mass planets are in the Milky Way, and last August the Kepler team scheduled a press conference--then canceled it, announcing only that it had 400 "objects of interest" that it would be reporting on early in 2011. (See an illustrated history of planet Earth.) 遠くの惑星の大きさを測定する方法は確かにあることはある:トランジットとして知られているように、惑星が周回している太陽の前を通り過ぎることがあれば、惑星が太陽光の一部を遮る(残念ながらグリーゼ581gはそういうことをしない)。星がどの程度暗くなるかを測れば、天文学者は光を遮る物体の大きさを正確に計算できる。それがケプラーミッションの考え方なのだ。昨年太陽の軌道上に打ち上げられた宇宙探査機は、証拠となるべき陰りを求めておよそ13万個の星を一瞬の休みもなく見続けるのである。探査機の使命は明確である。この銀河に地球規模の惑星がどの程度ありふれているかを見つけることだ。この8月、ケプラーチームは記者会見を予定していた−−そして中止になり、2011年初めに報告するであろう「興味ある対象」が400あるとだけ公表した。 determine : 割り出す happen to pass : たまたま通りかかる transit : 他の天体面通過,トランジット starlight : 星の光 alas : 悲しいかな dim : 薄暗くなる calculate : 計算する concept : 考え方 spacecraft : 宇宙探査機 launch : 打ち上げる solar : 太陽の orbit : 軌道 stare : 〜を凝視する unblinking : まばたきしない unceasingly : 絶えなく look for : 〜を捜す telltale : 証拠となる explicit : 明確な mission : 任務,使命 common : 一般的な Milky Way : 銀河,天の川 schedule : 予定する press conference : 記者会見
6 "The best thing I can tell you about Kepler," says Geoff Marcy, the Berkeley planet-hunter who has found more distant worlds than anyone else, "is that we sequestered 400 stars, and you can bet the implications of some of them are profound." 「ケプラーについて私が言えることは」と誰よりも遠方の世界を見つけてきたバークレーの惑星ハンター、ジェフ・マーシーは、「400の星を分別したということです。それが意味するところは極めて重要ですよ」と言った。 sequester : 隔離する bet : 確かだと当てにする You bet : 確かに implication : 影響,意味あい profound : 意味深い
7 Yet transit observations, in an inverse of the problem with radial-velocity measurements, can gauge a planet's size, but not its mass. That's why Marcy is working with the Kepler team, using the giant Keck telescope in Hawaii to help add radial velocity data to Kelper's transiting data. That gives you both size and mass and thus a much better idea of what the planets are made of. (See pictures of Earth from space.) しかしトランジットの観測は、視線速度の測定とは逆に、惑星の大きさを測ることはできるが質量を知ることはできない。マーシーがケプラーチームと共に研究しているのはそれが理由だ。ハワイにある巨大なケック望遠鏡を使い、ケプラーのトランジットのデータに視線速度のデータを付け加える手伝いをしている。そうすることによって、大きさと質量を共に知ることができ、惑星が何でできているかについてはるかによい考えを得ることができる。 transit : トランジット inverse : 逆の problem with : 〜に関連する問題 radial velocity : 視線速度(天体が観測者に対して前進または後退する速度) gauge : 測定する,計る mass : 質量 giant : 巨大な Keck telescope : ケック望遠鏡
8 One giant planet studied this way and unveiled by the Kepler scientists last January has the approximate density of Styrofoam. Another, announced by Harvard astronomer David Charbonneau last December, has a density that suggests it could be more or less a gigantic blob of water. Charbonneau used Earth-bound telescopes to find that bizarre world, not Kepler. But while nobody is ready to spill the beans yet, it wouldn't be at all surprising if the Kepler team's announcements next winter include plenty of Earth-size planets, complete with information about their density and probable composition as well. (Comment on this story.) 今年1月、このようにしてケプラーの科学者たちによって研究されベールを脱いだ巨大惑星のひとつは、発泡スチロールに近い密度を持っている。去年12月にハーバードの天文学者デビッド・シャルボノーが公表した別の惑星は、程度の差はあれ巨大な水の塊と思われる密度を持っている。シャルボノーがその奇妙な惑星を見つけたのは、ケプラーでではなく地球にある望遠鏡によってだ。誰も口を滑らしそうにはないが、この冬のケプラーチームの発表に、密度と可能性の高い成分が明らかになった地球規模の惑星が大量に含まれていたとしても少しも驚くことはない。 giant planet : 巨大惑星 unveiled : ベールを脱いだ approximate : おおよその density : 密度 Styrofoam : 発泡スチロール more or less : おおよそ,幾分 gigantic : 巨大な blob : 球状の小さな塊 bound : 固定した bizarre : 奇妙な spill the beans : うっかり秘密を漏らす,口を滑らす plenty of : たくさんの〜 complete with : 〜を備えた information : 情報 density : 密度 probable : 有望な,確からしい composition : 成分 as well : おまけに
9 The scientists still won't be able to detect life, though, if it exists, and that's always been the ultimate goal of most planet hunters. On Wednesday, Steve Vogt declared that he was "almost 100% sure" Gliese 581g has at least primitive organisms living on it, but that's an aspirational claim, not based on any evidence. To get the evidence, astronomers will have figure out what gases are swirling in its atmosphere, or how the surface reflects light from its star--potential clues to whether vegetation covers the ground or whether anything down there is breathing. しかしそれでも科学者たちは生命を発見することはできないだろう、たとえ存在しているとしてもだ。それはほとんとの惑星ハンターの最終目標である。水曜日、グリーゼ581gには少なくとも原始的な有機体が「ほぼ100%間違いなく」存在するとスティーブ・ボークトは宣言したが、それは証拠に基づくものではなく彼の熱望である。証拠を得るには、どのような気体が大気中にあり、地表面が太陽光線をどのように反射するかを理解しなくてはならない−−植物が地表面を覆っているか、その下にあるものが呼吸しているかどうかについての手掛かりとなりうるのだ。 detect : 発見する exist : 存在する ultimate goal : 究極の目標,最終目的 Gliese 581g : グリーゼ581g(地球から20光年の距離にある恒星グリーゼ581の周りを37日で公転する) at least : 少なくとも primitive : 原始的な organism : 有機体 aspirational : 熱望する claim : 要求,主張 based on : 〜に基づいて evidence : 証拠 figure out : 理解する swirl : 渦巻く atmosphere : 大気 surface : 地表 reflect : 反射する clue : 手がかり breathe : 呼吸する
10 That will have to wait for a new space telescope called the Terrestrial Planet Finder, capable of imaging a second Earth around an alien star. Unfortunately, the project was put on NASA's inactive list during a round of budget cuts a couple of years ago. Unless it's reactivated, the search for Earths will continue, and will inevitably succeed--but the search for extraterrestrial life on those new worlds will have to wait until someone's willing to pay for it. それには地球型惑星探査機と呼ばれる新しい宇宙望遠鏡を待たなくてはならない。これは別の太陽を周回する第二の地球を画像化できるものである。残念なことにこの計画は、2年前の一連の予算削減によって、NASAの不活動リストに入れられてしまった。それが再開されない限り、地球型惑星の探求は続くであろうし必ず成功するだろう−−が、そうした新世界における地球外生物の探求は、誰かがこの計画の資金を出すようになるまでは待たなくてはならない。 space telescope : 宇宙望遠鏡 Terrestrial Planet Finder : 地球型惑星探査機(TPF) image : 生き生きと描く,想像する alien : 異質な project : 計画 put on : 〜を〜の場所に持ってくる inactive : 活動していない a round of : 一連の budget cut : 予算削減 unless : 〜でないかぎり reactivate : 再開する inevitably : 必ず extraterrestrial life : 地球外生物