赤外線視線速度観測から探る惑星系進化モデルの構築

• Project/Area Number: 13J03183
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 平野 照幸 東京工業大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 太陽系外惑星 / トランジット / 軌道傾斜角 / K2ミッション / トランジット法 / 視線速度法 / 位相光度変化 / 低質量星 / トランジツト法 / 惑星軌道傾斜角 / 惑星移動

Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は以下の2つ研究を実施した。
1. K2ミッションで検出された低温度星周りの惑星探査
平成26年度に引き続き，K2ミッションで観測され惑星候補を持つことが明らかになった系に対するフォローアップ観測を実施した。平成27年度は特に低温度星に着目して探査を行い，すばる望遠鏡による高分解能(AO)撮像や岡山天体物理観測所1.88m望遠鏡，南アフリカIRSFなどによるトランジット追観測を実施した。結果としてK2-28と呼ばれる近傍の中期M型星周りで2例めとなるスーパーアースを発見した。
2. 明るい太陽型星周りのトランジット惑星探査とロシター効果・直接撮像によるキャラクタリゼーション
低温度星周りの惑星探査と平行して，これまで同様に明るい太陽型星周りのトランジット惑星探査を実施し，さらに発見した惑星系のキャラクタリゼーションを実施した。具体的にはK2ミッションで観測されたK2-34という明るいF型星周りの惑星に対してすばる望遠鏡を用いた高精度視線速度観測を実施し，K2-34bが周期3.0日のホットジュピターであることを確認するとともに，トランジット中のロシター効果の観測から惑星の軌道公転軸が中心星自転軸とほぼ平行であることを突き止めた。さらにすばる望遠鏡HiCIAOカメラを用いた高分解能撮像によって，中心星よりもHバンドで6等級程度暗い伴星候補（もしF型中心星に束縛されているとするとM型星）を検出した。K2-34は，ホットジュピターを持つ惑星系がどのように形成され進化をしてきたか議論する上で重要なサンプルとなると期待される。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] マサチューセッツ工科大学/カリフォルニア大学バークレー校/ハワイ大学(米国)
• [Int'l Joint Research] オーフス大学(デンマーク)
• [Int'l Joint Research] IAC/ラグナ大学/CSIC-IEEC(スペイン)
• [Journal Article] The K2-ESPRINT Project III: A Close-in Super-Earth around a Metal-rich Mid-M Dwarf (2016)
  • Author(s): Hirano, T.; Fukui, A.; Mann, A. W. et al.（21名中20番目）
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 820 Issue: 1 Pages: 41-41
  • DOI: 10.3847/0004-637x/820/1/41
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Spin-Orbit Alignment of Exoplanet Systems: Ensemble Analysis Using Asteroseismology (2016)
  • Author(s): Campante, T. L., Lund, M. N., Kuszlewicz, J. S., Davies, G. R., Chaplin, W. J., Albrecht, S., Winn, J. N., Bedding, T. R., Benomar, O., et al.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 819 Issue: 1 Pages: 85-85
  • DOI: 10.3847/0004-637x/819/1/85
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The K2-ESPRINT Project. II. Spectroscopic Follow-up of Three Exoplanet Systems from Campaign 1 of K2 (2016)
  • Author(s): Vincent Van Eylen, Grzegorz Nowak, Simon Albrecht, et al. (including Norio Narita) (総著者数23名)
  • Journal Title: Astrophysical Journal Volume: 820 Issue: 1 Pages: 56-56
  • DOI: 10.3847/0004-637x/820/1/56
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The K2-ESPRINT Project I: Discovery of the Disintegrating Rocky Planet K2-22b with a Cometary Head and Leading Tail (2015)
  • Author(s): R. Sanchis-Ojeda, S. Rappaport, E. Palle, et al. (including N.Narita) (総著者数31名)
  • Journal Title: Astrophysical Journal Volume: 812 Issue: 2 Pages: 112-112
  • DOI: 10.1088/0004-637x/812/2/112
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A Low Stellar Obliquity for WASP-47, a Compact Multiplanet System with a Hot Jupiter and an Ultra-short Period Planet (2015)
  • Author(s): Roberto Sanchis-Ojeda, Joshua N. Winn, Fei Dai, Andrew W. Howard, Howard Isaacson, Geoffrey W. Marcy, Erik Petigura, Evan Sinukoff, Lauren Weiss, Simon Albrecht, Teruyuki Hirano, Leslie Rogers
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Letters Volume: 812 Issue: 1 Pages: L11-L11
  • DOI: 10.1088/2041-8205/812/1/l11
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Characterization of the K2-19 Multiple-Transiting Planetary System via High-Dispersion Spectroscopy, AO Imaging, and Transit Timing Variations (2015)
  • Author(s): Narita, N., Hirano, T., Fukui, A., Hori, Y., Sanchis-Ojeda, R., Winn, J.N., Ryu, T., Kusakabe, N., Kudo, T., Onitsuka, M., Delrez, L., Gillon, M., Jehin, Emmanuel., McCormac, J., Holman, M., Izumiura, H., Takeda, Y., Tamura, M., Yanagisawa, K.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 815 Issue: 1 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1088/0004-637x/815/1/47
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Global analysis of KOI-977: spectroscopy, asteroseismology, and phase-curve analysis (2015)
  • Author(s): Hirano, T., Masuda, K., Sato, B., Benomar, O., Takeda, Y. et al.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 799 Issue: 1 Pages: 9-9
  • DOI: 10.1088/0004-637x/799/1/9
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Precise Radial Velocity Measurements for Kepler Giants Hosting Planetary Candidates: Kepler-91 and KOI-1894 (2015)
  • Author(s): Bun'ei Sato, Teruyuki Hirano, Masashi Omiya, Hiroki Harakawa, Atsushi Kobayashi, Ryo Hasegawa, Takuya Takarada, Kiyoe Kawauchi, Kento Masuda
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 802 Issue: 1 Pages: 57-57
  • DOI: 10.1088/0004-637x/802/1/57
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Multi-band, Multi-epoch Observations of the Transiting Warm Jupiter WASP-80b (2014)
  • Author(s): Akihiko Fukui, Yui Kawashima, Masahiro Ikoma, Norio Narita, Masahiro Onitsuka, Yoshifusa Ita, Hiroki Onozato, Shogo Nishiyama, Haruka Baba, Tsuguru Ryu, Teruyuki Hirano, et al.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 790 Issue: 2 Pages: 108-108
  • DOI: 10.1088/0004-637x/790/2/108
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Measurements of Stellar Inclinations for Kepler Planet Candidates. II. Candidate Spin-Orbit Misalignments in Single-and Multiple-transiting Systems (2014)
  • Author(s): Hirano, Teruyuki, Sanchis-Ojeda, Roberto, Takeda, Yoich, Winn, Joshua N., Narita, Norio, Takahashi, Yasuhiro H.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 783 Issue: 1 Pages: 9-18
  • DOI: 10.1088/0004-637x/783/1/9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tidal evolution of the spin-orbit angle in exoplanetary systems (2014)
  • Author(s): Yuxin Xue, Yasushi Suto, Atsushi Taruya, Teruyuki Hirano, Yuka Fuiii, Kento Masuda
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 784 Issue: 1 Pages: 66-66
  • DOI: 10.1088/0004-637x/784/1/66
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of the KOI-94 System with Transit Timing Variation Analysis : Implication for the Planet-Planet Eclipse (2013)
  • Author(s): Kento Masuda, Teruyuki Hirano, Atsushi Taruya, Makiko Nagasawa, Yasushi Suto
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 778 Pages: 185-185
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Starspots-Transit Depth Relation of the Evaporating Planet Candidate KIC 12557548b (2013)
  • Author(s): Hajime Kawahara, Teruyuki Hirano, Kenji Kurosaki, Yuichi Ito, Masahiro Ikoma
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Letters Volume: 776 Issue: 1 Pages: L6-L6
  • DOI: 10.1088/2041-8205/776/1/l6
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A New Search for Smaller Transiting Planets Unveiled by K2 (2016)
  • Author(s): Teruyuki Hirano
  • Organizer: International Workshop on "Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity III"
  • Place of Presentation: Hotel Nikko Yaeyama
  • Year and Date: 2016-02-23
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 系外惑星の観測から探る惑星系の多様性とその起源 (2015)
  • Author(s): 平野照幸
  • Organizer: 第28回 理論懇シンポジウム「宇宙における天体形成から生命まで」
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス
  • Year and Date: 2015-12-24
  • Invited
• [Presentation] トランジット惑星候補の地上追観測：トランジット測光，分光，高分解能撮像の必要性 (2015)
  • Author(s): 平野照幸
  • Organizer: TESSと地上望遠鏡等との連携で広がる多様なサイエンス
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-11-26
  • Invited
• [Presentation] IRDでの視線速度精密測定 (2015)
  • Author(s): 平野照幸
  • Organizer: 近赤外高分散分光研究会：地球型惑星探索と広がるサイエンス
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-11-24
  • Invited
• [Presentation] Measurements of Stellar Obliquity: Probing the Dynamical History of Giant Exoplanets (2015)
  • Author(s): Teruyuki Hirano
  • Organizer: OHP 2015 : Twenty years of giant exoplanets
  • Place of Presentation: Observatoire de Haute-Provence
  • Year and Date: 2015-10-06
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ESPRINTプロジェクトによるK2惑星候補のフォローアップ観測 (2015)
  • Author(s): 平野照幸，葛原昌幸，佐藤文衛，Roberto Sanchis-Ojeda，Enric Palle，Josh Winn，Ignasi Ribas，Simon Albrecht，福井暁彦，成田憲保，竹田洋一，工藤智幸，日下部展彦，鬼塚昌宏，笠嗣瑠，田村元秀
  • Organizer: 日本天文学会2015年秋季年会
  • Place of Presentation: 甲南大学
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] K2ミッションとESPRINTによる明るい星周りの系外惑星探査 (2015)
  • Author(s): 平野照幸
  • Organizer: 2015年度岡山ユーザーズミーティング（第26回光赤外ユーザーズミーティング）
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-08-18
• [Presentation] Search for Close-in Planets around Evolved Stars with Phase-curve Variations and Radial Velocity Measurements (2015)
  • Author(s): Teruyuki Hirano, Bun’ei Sato, Kento Masuda, Othman Michel Benomar, Yoichi Takeda, Masashi Omiya, Hiroki Harakawa
  • Organizer: XXIX IAU General Assembly
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center
  • Year and Date: 2015-08-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Probing the Dynamical History of Exoplanets: Spectroscopic Observations of Transiting Systems (2015)
  • Author(s): Teruyuki Hirano
  • Organizer: 3rd DTA Symposium "The Origins of Planetary Systems: from the Current View to New Horizons"
  • Place of Presentation: 国立天文台三鷹キャンパス
  • Year and Date: 2015-06-03
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 惑星による位相光度変化とKOI-977系の解析 (2015)
  • Author(s): 平野照幸，増田賢人，佐藤文衛，Othman Benomar，竹田洋一，大宮正士，原川紘季，小林敦
  • Organizer: 日本天文学会2015年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府豊中市待兼山町）
  • Year and Date: 2015-03-21
• [Presentation] 同時比較法によるRV測定とIRDでの達成精度 (2015)
  • Author(s): 平野照幸
  • Organizer: 近赤外高分散分光で狙う低質量星周りのハビタブルな地球型惑星
  • Place of Presentation: 国立天文台（東京都三鷹市大沢）
  • Year and Date: 2015-03-04
• [Presentation] 近赤外高分散分光装置IRDで達成できる視線速度精度 (2014)
  • Author(s): 平野照幸，佐藤文衛，大宮正士，葛原昌幸，小谷隆行，黒川隆志，成田憲保，原川紘季，福井暁彦，田村元秀，すばる/IRDチーム
  • Organizer: 日本天文学会2014年秋季年会
  • Place of Presentation: 山形大学（山形県山形市小白川町）
  • Year and Date: 2014-09-12
• [Presentation] K2による系外惑星探査 (2014)
  • Author(s): 平野照幸
  • Organizer: 2014年夏の系外惑星観測検討会
  • Place of Presentation: KKRホテル熱海（静岡県熱海市春日町）
  • Year and Date: 2014-09-08
• [Presentation] Measurements of stellar inclinations for Kepler Planet candidates (2014)
  • Author(s): Teruyuki Hirano
  • Organizer: The Rencontres du Vietnam on Exoplanetary Science
  • Place of Presentation: Quy Nhon (Vietnam)
  • Year and Date: 2014-04-24
• [Presentation] 赤外ドップラー法による視線速度達成精度 (2014)
  • Author(s): 平野照幸
  • Organizer: 地球型系外惑星観測装置ワークショップ
  • Place of Presentation: 定山渓万世閣ホテルミリオーネ
  • Year and Date: 2014-02-23
  • Invited
• [Presentation] 高精度測光と高分散分光観測を用いた星の自転軸傾斜角測定 (2013)
  • Author(s): 平野照幸, Roberto Sanchis-Ojeda, 竹田洋一, 成田憲保, Joshua N. Winn, 須藤靖
  • Organizer: 日本惑星科学会2013年秋季講演会
  • Place of Presentation: 石垣島ホテルミヤヒラ
  • Year and Date: 2013-11-20
• [Presentation] MEASUREMENTS OF STELLAR OBLIQUITIES FOR EXOPLANETARY SYSTEMS (2013)
  • Author(s): Teruyuki Hirano
  • Organizer: Protostars & Planets VI
  • Place of Presentation: Convention Center Heidelbere, Germany
• [Presentation] Probing Stellar Obliquities for Transiting Exoplanetary Systems with Subaru (2013)
  • Author(s): Teruyuki Hirano
  • Organizer: Exoplanets and Disks : Their Formation and Diver sity II
  • Place of Presentation: Sheraton Kona Resort & Spa at Keauhou Bay, Hawaii