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日々の感想などどうでもよいことを書き連ねるためだけのブログ。
論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1912.03503
Bailer-Jones & Farnocchia (2019)
Future stellar flybys of the Voyager and Pioneer spacecraft
(ボイジャーとパイオニア探査機の将来の恒星フライバイ)

概要

1970 年代に打ち上げられたパイオニア10号,11号,ボイジャー1号,2号は,太陽系外に向かっている.

Gaia の第二次データリリースで公開された恒星の位置天文データと視線速度データから,探査機と 740 万の恒星の軌跡を積分した.探査機がどの恒星に接近遭遇するかを同定するため,銀河ポテンシャル中で計算を行った.

すべての探査機の恒星との最も近い遭遇は,今後数百万年の間に 0.2-0.5 pc の距離で発生する.最も近い接近はパイオニア10号による K8 矮星 HIP 117795 で,90000 年後に 0.23 pc の距離にまで接近する.接近時の相対速度は速く,291 km/s と推定される.

冥王星を探査したニューホライズンズも太陽系を脱出する速度に到達している.しかし今後さらに他のエッジワース・カイパーベルト天体への遭遇マニューバーを行う予定であることから (Arrokoth への接近は 2019 年 1 月に既に実施されている),ここでは計算に含めていない.


結果として,パイオニアとボイジャーのそれぞれの探査機について,2 pc 以内の距離にまで近づく恒星はおよそ 60 個あり,そのうち 1 pc 以内に接近するものはおよそ 10 個ある.
ただし同定されたこれらの天体のうち,いくつかは信じがたいまでに大きな視線速度を持っているため,データが信頼できない.これはおそらく不十分な位置天文測定の結果か,検出されていない連星に起因するものだと考えられる.

なお,シリウスやアルファ・ケンタウリのような明るい恒星は Gaia のデータリリースに含まれていないため,ここでは考慮していない.


ボイジャー1号の Gl 445 (AC +79 3888) への接近,およびボイジャー2号の Ross 248 への接近は過去の研究でも同定されていたが,今回の研究ではより精密な予測を行った.

なお 3 つの探査機にとって,1 pc 以内への接近を行う最初の恒星はプロキシマ・ケンタウリであるが,これはこの恒星が現在太陽系から 1.3 pc と最も近い恒星だからである.対象とした全ての 4 探査機がプロキシマ・ケンタウリにおよそ 1 pc の距離で遭遇する.そのためこれらは近接した遭遇ではない.

各探査機の動向

ボイジャー1号
ボイジャー1号は,30万2000年後の TYC 3135-52-1 への接近が最近接であり,距離は 0.296 pc である.

この恒星は色・等級図では主系列の上にあり,連星であることが示唆されている.この場合,位置天文データは信頼性が低いものになる.

2 番目の近接遭遇は Gaia DR 2091429484365218432 で距離は 0.392 pc (240万5300年後),3 番目は
HD 28343 で距離は 0.400 pc (48万7500年後) である.

1 pc 以内に接近するものとして最も早い時期に発生するのは Gl 445 への接近であり,4万4000年後,距離は 0.575 pc である.

なお,プロキシマ・ケンタウリへは 1万6700年後に最接近し,距離は 1.072 pc である.
ボイジャー2号
ボイジャー2号は,4万2000年後の Ross 248 への接近が最近接であり,距離は 0.529 pc である.

2 番目の近接遭遇は Gaia DR2 4370380741264455296 で距離は 0.558 pc (224万5600年後) である.この天体は現在 160 pc 離れた位置にある.

4 番目は h1 Sgr (いて座h1星) で 0.708 pc である.この恒星は明るく青いたて座デルタ型変光星である

なお,プロキシマ・ケンタウリへは 2万300年後に最接近し,距離は 0.878 pc である.
パイオニア10号
パイオニア10号は,9万年後の HIP 117795 への接近が最近接であり,距離は 0.231pc である.この天体は Gaia のデータでは視線速度が非常に大きいが,別の報告でも整合的な値が得られている.この恒星は 100-200 年後に太陽から 1.05 pc の距離を通過する見込みである.

HD 152311 も接近をする可能性がある候補天体であるが,この恒星は連星であり,位置天文データはおそらく正しくない.そのため HD 52456 が 2 番目の近接をする恒星であり,距離は 0.435 pc,125万0500年後である.

最も早い時期に近接遭遇を起こすのは Ross 248 であり,3万3800年後,距離は 1.041 pc である.同時期にプロキシマ・ケンタウリにも接近し,距離は 1.013 pc,3万4100年後である.
パイオニア11号
パイオニア11号は,92万8300年後の TYC 992-192-1 への接近が最近接であり,距離は 0.245 pc である,

2 番目は Gaia DR2 454473057495679385 であり,256万8100年後に 0.439 pc の距離に接近する.また Gl 445 はパイオニア11号とも近接し,パイオニア11号にとっては 4 番目に近接する天体となる.最接近は 4万6500年後,距離は 0.586 pc である

パイオニア11号はたて座デルタ星から 0.782 pc の距離を 116万3400年後に通過する.この恒星は変光星の型 (たて座デルタ型星) の元になった天体である.この恒星は Gaia データに大きな誤差があるものの,視差と固有運動はヒッパルコスの値に似ている.そのため位置天文データは信頼できると思われる.

なお,プロキシマ・ケンタウリへは 1万8300年後に 1.040 pc の距離まで接近する.

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