2019 Fiscal Year Annual Research Report
Search for unseen massive objects, brown dwarfs and exoplanets in binary systems by applying an asteroseismic method to the photometric data taken with the Kepler space telescope
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16K05288
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
柴橋 博資 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (30126081)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 星震学 / 脈動星 / 連星 / ブラックホール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脈動の位相変化から連星軌道要素を決定する方法を確立させ、ケプラー宇宙望遠鏡のデータのうち、スペクトル分類A型及びF型の主系列星の脈動星の解析を実行した。これにより、軌道運動による視線方向の速度変動を一つ一つの星について地上観測から測定せねばならない分光観測に基づく（分光連星）方法よりも、遥かに効率良く大量の連星の軌道要素を決定できた。
サンプル数を増やすことができたので、統計的扱いによって離心率と軌道半径の相関からは、軌道が時間と共に小さくなるにつれ、離心率が小さくなるという従来からの理論予想を、観測事実は支持することが判明した。一方、離心率分布の累積数分布の結果は、重力的相互作用によって最終的には熱平衡的な分布状態に進化する様になるという従来提唱されていた理論予想が全く正しくなかったことを明瞭に示すこととなった。
質量関数には軌道傾斜角の正弦が掛かっており、その不定性の存在は従来は避けようがなかった。サンプル数が増えたことにより、軌道傾斜角の分布はランダムであるとして統計的に扱うことが妥当となった。軌道傾斜角の正弦の項のない量の分布を、質量関数の立方根分布を既知量とする積分方程式の解として求めるという定式化に成功した。主星がA型主系列星であることから、その質量は太陽質量の1.6～2.0倍であると見積もられることから、伴星の質量分布を求めた結果、太陽質量の約0.5倍の付近に極大を持つことが判明した。伴星が白色矮星となっている系が多いということを示唆している。
連星の伴星の質量が中性子星として存在し得る上限質量よりも大きいにも拘らず、その存在を光学的に確認出来ない場合には、ブラックホールであると考えられる。そのような例を５例見出した。光学的追観測により３例は、ブラックホールではないことが判明したが、残る２例はまだブラックホールであるかも知れず、今後さらに詳細な観測を必要としている。
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[Journal Article] Pulsation in the white dwarf HE 1017-1352: confirmation of the class of hot DAV stars2020
Author(s)
Romero, A. D., Amaral, L. A., Kepler, S. O., Fraga, L, Kurtz, D., Shibahashi, H.
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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