太陽より小さい星の周りを回る地球型惑星を探すための、現在開発中の新しい分光器です(図1)。これまでの惑星探査は、主に太陽に似た恒星を周回する惑星をターゲットに行われてきました。しかし結果として、太陽のような星の周りにある地球と良く似た大きさ・環境にある惑星の探査はとても難しいことが分かりました。まず公転周期が長い、という問題があります。このような惑星は、地球と同じくらいの時間をかけて主星(惑星軌道の中心にある恒星)を一周します。つまり、惑星を発見し、その公転等を詳しく調べるためには、少なくとも数年間の継続的な観測が必要になってしまいます。
そこで、太陽よりも小さい、M型主系列星(以下M型星)と呼ばれる星を周回する地球型惑星を探すことにしました。まずM型星は太陽に比べて軽いため、惑星が地球と同じような温度になるためには、主星と近くならなければなりません。そうすると惑星の公転周期は数日から数週間程度と、地球に比べてとても短くなります。そのぶん、短期間で多くの周期を観測できます。さらにM型星は主星と惑星が近いことと相まって、主星のふらつきがずっと大きくなります(図2)。そして、M型星は太陽のような恒星に比べてとてもたくさん存在します。これらのことを考慮すると、太陽のような恒星よりもMがた星の方が、地球ににた惑星を発見できる可能性が高いと言えます。その例はまだ非常に限られています。このように、「第二の木星を直接に写し、精査すること」が当プロジェクト室の現在のミッションのひとつです。
ただし、M型星の観測にはひとつ難点があります。星が小さくて暗いため、主星の観測が困難なことです。この点を克服するためには、太陽に比べてM型星の温度は低く可視光よりも赤外線で明るく輝いているため、赤外線での観測が重要になります。しかし、装置の温度管理や検出器などの難しさから、可視光に比べて赤外線観測装置は遅れていました。
現在、赤外線で星のふらつきを測定するIRD (InfraRed Doppler: 赤外ドップラー)と呼ばれる高分散分光器を開発しています。この装置は、星からの光を波長ごとに細かく分解した強度(スペクトル)を測定する装置です。星のスペクトルには、特定の波長だけ光が弱い吸収線がたくさん現れます。これは星の内部から出る光が、星の大気にある原子や分子によって遮られて出るものです。星や惑星の公転に寄ってふらつくと、この吸収線の位置(波長)も少しふらつきます。この吸収線のふらつきを測定することによって、惑星の重さや公転周期を決めることが出来るようになります。
観測開始目標は2014年、その後数年の観測を経て、多くの地球の要な惑星を発見できることを期待しています。