この成果は、7月3日(米国東部時間)、米国科学雑誌「Science」に掲載されます。
(論文題目「A Terrestrial Planet in a ‐ 1 AU Orbit Around One Member of a ‐ 15 AU Binary」)

系外惑星 は1995年に初めて発見されてから、これまでに1800個以上も発見されており、系外惑星研究は、今や天文学で最も活発な分野の一つとなりました。これら発見された惑星のほとんどは、我々の太陽系の様に単独で存在する恒星（主星）の周りを回っています。それに対して、連星系での惑星の発見は大変稀です。これまで多くの系外惑星を発見してきた視線速度法 や、トランジット法 、また今回我々が使ったマイクロレンズ法も、観測天体が連星系であると分かると観測を中止したり、観測頻度を減らしてしまいます。これは、連星系中の惑星検出が技術的に難しいのと、連星系中では惑星はあまり形成されないであろうと言う予想も関係しています。

一方、我々MOAグループは、専用1.8m望遠鏡 （図2） を用いて重力マイクロレンズ現象を利用した系外惑星の探索に取り組んできました。この現象は、アインシュタインの一般相対性理論が予言する「光が重力によって曲がる」と言う性質のために起こります。ある星（背景光源）の前を偶然別の星（レンズ天体）が横切るとレンズ天体の重力によって背景光源からの光はあたかもレンズを通ったかのように曲げられて集光し、突然明るくなった様に見えます。普通の星がレンズとなると20日程度の間に、単調に明るくなって、また同じ時間をかけて元の明るさに戻っていきます。しかし、もしこの星（主星）の周りに惑星があると、その惑星の重力の影響で単調でない増光や減光が余分に加わります （図3） 。この余分な増光減光を見つける事で、そこに惑星がある事が分かり、現在までに20数個の惑星が見つかっています。

重力マイクロレンズは、百万個の星を見て1個しか起らない非常に稀な現象なので、我々MOAやOGLEと言うサーベイグループが、銀河系中心（いて座）方向の数千万個に及ぶ膨大な数の星を毎晩観測して、現在では毎年5百?2千個のマイクロレンズイベントを検出しています。今回観測されたイベントはその内の一つで、2013年3月26日にチリのOGLEグループがイベントOGLE-2013-BLG-0341として発見し、その少し後に我々MOAも独自にMOA-2013-BLG-260として発見しました。そして、OGLEとMOAの両サーベイデータに約一日の短い惑星シグナルが発見され、主星から約1天文単位の距離を2倍地球質量の惑星が回っている事が分かりました。さらに、WISEグループ、μFUNグループなど、世界各地の時間帯の異なる合計9カ所から、増光のピークを非常に高頻度で観測が行われた結果、主星は0.1-0.15倍太陽質量のM型赤色矮星 で、これより若干重いM型赤色矮星と距離約15天文単位で連星系をなしている事が分かりました。

連星系中の惑星はこれまでに様々な物が見つかっています。連星の二つの星の外側を廻る周連星惑星は、ケプラー衛星によって7例発見されています。視線速度法によって連星系中の木星質量の惑星が2例発見されています。また、地球型惑星は4個見つかっています。しかし、これだけ距離の近い（20天文単位以下）連星で、軌道半径が地球と同じ1天文単位と連星間の距離に対して比較的大きい地球型惑星が発見されたのは初めてです。この様な惑星は伴星の影響で形成されにくいと考えられていました。この様な惑星系の検出は非常に難しいにも関わらず今回1個発見されたと言う事は、この様な惑星系が非常に一般的である事を示唆しているかもしれません。

この惑星は、主星が暗いために生命が生存するには冷たすぎますが、もし主星が太陽程度の星だったら、液体の水が存在し、生命が存在しうる「ハビタブル」な惑星であった可能性もあります。これまで、連星系での惑星の探査は難しくあまり進んでいません。しかし、銀河系内の全ての星の半数は連星系をなしており、その中でも赤色矮星は宇宙で最も一般的な星です。今回の発見で、連星系にも地球の様な軌道の地球型惑星が存在する事が分かり、今後、地球の様なハビタブルな惑星の探査の可能性を大きく飛躍させる事につながると考えられます。特に、暗い赤色矮星で、しかも軌道半径の大きい惑星を発見するのは他の方法では難しく、マイクロレンズはこの様な惑星系に感度をもつユニークな手法で、今後多くの連星系中の地球型惑星を発見し、惑星形成の理解が深まると期待されます。

この研究は、大阪大学、名古屋大学、京都産業大学が中心のMOAグループの他、μFUNグループ、OGLEグループ、WISEグループの共同研究で、参加する機関は以下の通り、Ohio State University, Warsaw University Observatory, Chungbuk National University, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, University of Cambridge, Universidad de Concepcion, Auckland Observatory, Auckland University of Technology, University of Canterbury, Texas A&M University, Korea Astronomy and Space Science Institute, Solar-Terrestrial Environment Laboratory, University of Notre Dame, Massey University, University of Auckland, National Astronomical Observatory of Japan, Osaka University, Nagano National College of Technology, Tokyo Metropolitan College of Aeronautics, Victoria University, Mt. John University Observatory, Kyoto Sangyo University, Tel-Aviv University and the University of British Columbia.

図1　発見された連星系中の惑星の想像図 (提供：Cheongho Han, Chungbuk National University, Republic of Korea)

図2　MOA-II 1.8m望遠鏡

図3　重力マイクロレンズによる系外惑星検出の概念図