55億キロメートル先の「大気」をどうやって見つけた?

遠く離れた小さな天体の大気を直接見ることはできません。そこで研究チームは、「恒星掩蔽(こうせいえんぺい)」という現象を利用しました。

2002 XV93が恒星を隠す前後の、恒星の明るさの変化を模式的に表した画像 国立天文台 YouTubeより

恒星掩蔽とは、手前にある天体(ここでは2002 XV93)が、奥にある恒星の前を横切り、光を一時的に隠す現象です。大気がある場合とない場合で、恒星の光には変化が現れます。

大気がない場合:恒星の光は天体の縁で遮られ、パッといきなり暗くなります。

大気がある場合:恒星の光が大気で屈折するため、フワッと緩やかに暗くなり、また緩やかに元の明るさに戻ります。

2002 XV93が恒星を隠す前後の、恒星の明るさの変化を模式的に表した画像 国立天文台 YouTubeより

2024年1月10日、日本の3地点(京都府、長野県、福島県)で、この現象を待ち伏せして観測しました。

すると、長野県と福島県の観測データから、奥の恒星の明るさが約1.5秒間かけて緩やかに変化する様子が捉えられたのです。