冬から春の夜空、ふたご座には仲よく並ぶ2つの明るい星があります。兄カストルと弟ポルックス。そのうち、わずかに明るいオレンジ色の星がポルックスです。
このポルックスには、ほかの一等星にはあまりない特徴があります。この星のまわりを、太陽系の外の惑星、つまり系外惑星がめぐっているのです。夜空で名前を知っている星が、自分だけの惑星を連れている。そのことは、意外な方法で確かめられました。
ポルックスとは？｜ふたご座のオレンジの一等星
ポルックスは、ふたご座のβ星です。見かけの等級は約1.14等で、全天では17番目に明るい恒星です。地球からの距離はおよそ34光年と、一等星のなかでは近い部類に入ります。
表面温度は約4900度と太陽よりやや低く、オレンジ色に見えます。直径は太陽の約8倍にふくらんだ巨星で、中心の水素を使い果たし、次の段階へ進んだ年老いた星です。
おもしろいのは、ふたご座では兄星カストルがα星、弟星ポルックスがβ星とされているのに、実際にはポルックスのほうが明るいことです。名づけの順と明るさの順が逆になっている、めずらしい星座です。そしてこのポルックスにこそ、系外惑星という大きな見どころがあります。
系外惑星とは｜太陽以外の星をまわる惑星
系外惑星とは、太陽系の外にある恒星のまわりを回る惑星のことです。太陽が地球や木星を従えているように、夜空の恒星の多くも、それぞれの惑星を連れていると考えられています。
ポルックスのまわりには、少なくとも木星の約2.3倍の質量を持つ巨大なガス惑星が確認されています。この惑星はポルックスを約1年半かけて一周しています。肉眼で見える身近な一等星が、実際に惑星を連れていることが確かめられている——これはポルックスを特別な星にしている事実です。
ただし、系外惑星そのものは、どんなに大きくても直接見ることはほとんどできません。惑星は自ら光らず、すぐそばで輝く恒星の光にかき消されてしまうからです。では、どうやってその存在を突き止めたのでしょうか。
惑星の重みが星を揺らす｜視線速度法というしくみ
惑星を見つける有力な方法のひとつが、「星のわずかな揺れ」を捉えるやり方です。
惑星が恒星のまわりを回るとき、実は恒星のほうも、惑星の重力に引かれてほんのわずかに揺れ動いています。重い荷物を持って歩くと体が少し振られるように、惑星を連れた恒星は、共通の重心のまわりを小さく揺れているのです。
この揺れは、星の光の色（スペクトル）のごくわずかなずれとして現れます。星がこちらへ近づくときは青いほうへ、遠ざかるときは赤いほうへ、周期的にずれます。このずれを精密に測ることで、目に見えない惑星の存在と、その重さや公転周期を割り出せます。これを「視線速度法（ドップラー法）」と呼びます。ポルックスの惑星も、この方法で見つけられました。ただしこの方法でわかるのは惑星の重さの最小値で、実際にはそれ以上の可能性があります。ポルックスの惑星が「少なくとも木星の約2.3倍」とされるのは、このためです。星そのものの小さな揺れが、惑星がそこにいる何よりの証拠なのです。
今夜、惑星を連れた星を見上げる
冬から春（1月から4月ごろ）の宵、東から南の空の高いところに、明るい2つの星が並んでいます。ふたご座の兄弟星、カストルとポルックスです。やや黄みがかって明るいほうがポルックス、白っぽいほうがカストルです。オリオン座のベテルギウスから、少し北へ視線を移すと見つけやすくなります。
肉眼では、ポルックスはただのオレンジ色の一点です。けれどその星のまわりには、木星より重い惑星が1年半かけて静かに回り続けています。名前を知っている身近な星が、自分だけの惑星を連れている。そう思って見上げると、夜空の一点が、ひとつの「惑星系」として見えてくるはずです。
まとめ
ポルックスはふたご座のオレンジ色の一等星で、約34光年と近く、太陽の約8倍にふくらんだ巨星です。その最大の特徴は、少なくとも木星の約2.3倍の質量を持つ系外惑星を連れていることです。
惑星そのものは直接見えませんが、惑星の重力で恒星がわずかに揺れ、その揺れが星の光の色のずれとして現れます。この「視線速度法」によって、ポルックスの惑星は見つけられました。
今夜、ふたご座の明るいほうの星を見つけたら、それが惑星を連れた身近な恒星だと思い出してみてください。夜空の一点は、点ではなく系なのです。
参考文献
- Star Facts｜Pollux
- Reffert, S. et al. (2006). Precise radial velocities of giant stars: the planet around Pollux.（惑星検出の一次情報）
