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2016 Fiscal Year Research-status Report

ケプラー宇宙望遠鏡と星震学手法による不可視連星大質量天体と褐色矮星及び惑星の探査

Research Project

Project/Area Number 16K05288
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

柴橋 博資  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30126081)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords脈動星 / 連星 / 系外惑星
Outline of Annual Research Achievements

連星を成す星の脈動の、軌道運動に伴う位相変化から、見えない相手の星を探査することが、研究の目的である。ケプラー宇宙望遠鏡の測光観測データを使うのだが、大量のデータを効率良く扱い、また、誤差による不定性の評価をより明確にさせることを目的として、解析方法としてマルコフ連鎖モンテカルロ法のアルゴリズムを用いて、新たな方法で数値的に解析を行った。どのような状況であればどのくらいの精度で軌道要素を決定出来るかをシミュレーションで明らかにした上で、ケプラー宇宙望遠鏡の実際のデータを解析した。
これらのシミュレーションにより、木星の十倍程度の質量を持つ惑星が、脈動星の周りを公転している場合には、軌道運動によって脈動星からの光路に5秒程度の差があれば、検出可能であることを明らかにした。更に、連星を成す二つの星双方が共に脈動星の場合にも、夫々の星の位相の変化を検出できること、その結果、夫々の星の質量を決定出来ることを示す事が出来た。
これらのシミュレーションを経て、この方法をケプラー宇宙望遠鏡で得られた現実の観測データに適用し、地上観測で得られた視線速度の観測結果と照合することで、方法の正しさを証明した。
大量のデータを効率的に扱えるようになったので、ケプラー宇宙望遠鏡で観測された、表面温度が7000から9000度の範囲にある3500もの脈動星を解析し、およそ450の星が蝕を示さないものの連星であることを明らかにし、そのうちの300強の星について軌道要素を暫定的に決定した。
この300強の星の中には、木星の十数倍の質量の系外惑星が含まれており、これは、この方法での系外惑星の初検出であり、且つ、早期型星の周りのハビタブルゾーンにある系外惑星の最初の発見である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ケプラー宇宙望遠鏡で観測された、表面温度が7000から9000度の範囲にある3500もの脈動星を解析し、およそ450の星が蝕を示さないものの連星であることを明らかにし、そのうちの300強の星について暫定的に軌道要素を決定した。これは予定通りの進捗であり、早期型星の周りのハビタブルゾーンにある系外惑星の最初の発見に漕ぎ着けたのは、大きな成果である。

Strategy for Future Research Activity

解析して軌道要素を決定した300強の星について、カタログを出版するとともに、連星としての基本情報を統計的に議論する方針である。また、引き続き解析を進め、不可視ながらコンパクトな大質量星を探査する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] The University of Sydney(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      The University of Sydney
  • [Int'l Joint Research] Universidad Nacional de La Plata(アルゼンチン)

    • Country Name
      ARGENTINA
    • Counterpart Institution
      Universidad Nacional de La Plata
  • [Int'l Joint Research] Max-Planck-Institut(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Max-Planck-Institut
  • [Int'l Joint Research] New York University Abu Dhabi(アラブ首長国連邦)

    • Country Name
      UNITED ARAB EMIRATES
    • Counterpart Institution
      New York University Abu Dhabi
  • [Int'l Joint Research] University of Central Lancashire(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Central Lancashire
  • [Journal Article] Finding binaries from phase modulation of pulsating stars with Kepler2017

    • Author(s)
      H. Shibahashi, S. Murphy, T. Bedding
    • Journal Title

      EPJ-Conference series

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      -

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Blazhko RR Lyrae variables and phase modulation in binary systems2017

    • Author(s)
      H. Shibahashi
    • Journal Title

      EPJ-Conference series

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      -

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Pulsational instability of high-luminosity H-rich pre-white dwarf stars2017

    • Author(s)
      L. M. Calcaferro, A. H. Corsico, M. E. Camisassa, L. G. Althaus, H. Shibahashi
    • Journal Title

      EPJ-Conference series

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      -

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Finding binaries from phase modulation of pulsating stars with Kepler - IV. Detection limits and radial velocity verification2016

    • Author(s)
      S. J. Murphy, H. Shibahashi, T. R. Bedding
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 461 Pages: 4215-4226

    • DOI

      10.1093/mnras/stw1622

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A planet in an 840 day orbit around a Kepler main-sequence A star found from phase modulation of its pulsations2016

    • Author(s)
      S. J. Murphy, T. R. Bedding, H. Shibahashi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 827 Pages: L17 (4pp)

    • DOI

      10.3847/2041-8205/827/1/L17

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Pulsations powered by hydrogen shell burning in white dwarfs2016

    • Author(s)
      M. E. Camisassa, A. H. Co;rsico, L. G. Althaus, H. Shibahashi
    • Journal Title

      Astronomy and Astrophysics

      Volume: 595 Pages: A45 (7pp)

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201628857

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Shape of a slowly rotating star measured by asteroseismology2016

    • Author(s)
      L. Gizon, T. Sekii, M. Takata, D. W. Kurtz, H. Shibahashi, M. Bazot, O. Benomar, A. Birch, K. R. Sreenivasan
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 2 Pages: e1601777 (7pp)

    • DOI

      10.1226/sciadv.1601777

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Finding binaries from phase modulation of pulsating stars with Kepler2016

    • Author(s)
      H. Shibahashi, S. Murphy, T. Bedding
    • Organizer
      Wide-field variability surveys: a 21st-century perspective
    • Place of Presentation
      San Pedro de Atacama, Chile
    • Year and Date
      2016-11-28 – 2016-12-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Blazhko RR Lyrae variables and phase modulation in binary systems2016

    • Author(s)
      H. Shibahashi
    • Organizer
      Wide-field variability surveys: a 21st-century perspective
    • Place of Presentation
      San Pedro de Atacama, Chile
    • Year and Date
      2016-11-28 – 2016-12-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pulsational instability of high-luminosity H-rich pre-white dwarf stars2016

    • Author(s)
      L. M. Calcaferro, A. H. Corsico, M. E. Camisassa, L. G. Althaus, H. Shibahashi
    • Organizer
      Wide-field variability surveys: a 21st-century perspective
    • Place of Presentation
      San Pedro de Atacama, Chile
    • Year and Date
      2016-11-28 – 2016-12-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Finding binaries from phase modulation of pulsating stars with Kepler2016

    • Author(s)
      H. Shibahashi, S. Murphy, T. Bedding
    • Organizer
      Chile-Japan academic forum 2016 at Patagonia
    • Place of Presentation
      Punta Arenas and Puerto Natales, Chile
    • Year and Date
      2016-11-07 – 2016-11-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Blazhko RR Lyrae variables and phase modulation in binary systems2016

    • Author(s)
      H. Shibahashi
    • Organizer
      Understanding the roles of rotation, pulsation and chemical peculiarities in the upper main sequence
    • Place of Presentation
      Lake District, UK
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-16
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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