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2021 Fiscal Year Research-status Report

低質量星周りの系外惑星探査による短周期惑星の質量損失の解明

Research Project

Project/Area Number 19K14783
Research InstitutionCenter for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences

Principal Investigator

平野 照幸  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, アストロバイオロジーセンター, 助教 (10727449)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
KeywordsM型矮星 / 太陽系外惑星 / トランジット / 半径ギャップ / 近赤外観測
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,系外惑星の分布にみられる「1.5-2.0地球半径の惑星の欠乏(半径ギャップ)」や「周期3日以内の中間サイズ(2-8地球半径)の惑星の欠乏」などの統計的性質の原因を解明するため,これまであまり系外惑星探査が進んでいなかったM型矮星に焦点を当て系外惑星の観測的研究を実施している。具体的には,(1) 近赤外線スペクトルを対象とした視線速度測定法の改良,(2) 低質量星まわりのトランジット惑星探査,の2つのテーマに取り組んだ。2021年度以前の研究で,研究(1)については概ね研究が完了していたが(開発した近赤外視線速度法とその解析パイプラインについてはHirano et al. 2020, PASJとして出版済み),2021年度は近赤外スペクトルが低S/N比であったり観測天体が比較的高速で自転している場合にも開発した視線速度測定法が適用できるように解析プログラムを拡張した。研究(2)については,過去3年間,2018年に打ち上げられたトランジット探査専用の宇宙望遠鏡TESSを用いたトランジット惑星候補のフォローアップ観測を集中的に実施しており,2021年度もTESS測光データの解析とすばる望遠鏡搭載のIRD分光器やその他1-4mの中小口径望遠鏡に搭載された装置を用いた観測により,合計10個を超えるM型矮星まわりの系外惑星の発見確認を実施した。特に,これまでにほとんど見つかっていなかったM型矮星まわりの長短周期惑星の発見及び質量測定を主導した(Hirano et al. 2021, AJとして出版済み)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究(1)や,研究(2)のうちTESSを用いたトランジット惑星探査については当初の想定通り惑星の発見を報告できているが,一方2014年頃から実施しているケプラー宇宙望遠鏡の第二次ミッション「K2」を利用したトランジット惑星探査については惑星候補は多数検出できているもののその発見確認のプロセスが若干遅れている。主に,惑星の発見確認のためこれまで取得した望遠鏡時間が悪天候等のため有効に利用できていないため,だと考えられ,これについては引き続きすばる望遠鏡等による観測を継続して惑星の発見確認を実施する。

Strategy for Future Research Activity

2022年度も引き続き衛星ミッション(TESS, K2)との連携によるトランジット惑星探査を継続する。特に,若干遅れているK2によるトランジット惑星候補のフォローアップ観測とその解析を加速させ,低質量星まわりのトランジット惑星の性質(特に半径ギャップ等)を詳細に調査する。

Causes of Carryover

2021年度は,COVID-19により国際学会・国内学会への現地参加を控え,また国際・国内共同研究を推進するための研究者間の相互訪問もほとんど実施されなかった。そのため当初予定していた旅費の未使用分が発生した。また,当初望遠鏡使用料等で見込んでいた経費についても,当該望遠鏡の購入可能時間(夜数)が想定よりも少なかったため,これらの分の残額が発生した。
2021年度の未使用分については,2022年度に「研究集会への参加」,「望遠鏡観測時間の購入」に主にあてる計画である。

  • Research Products

    (28 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] ハワイ大学/テキサス大学/オハイオ州立大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ハワイ大学/テキサス大学/オハイオ州立大学
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] トリノ大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      トリノ大学
  • [Int'l Joint Research] カナリア天体物理研究所(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      カナリア天体物理研究所
  • [Int'l Joint Research] カール・シュヴァルツシルト天 文台/ケルン大学/ベルリン工科大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      カール・シュヴァルツシルト天 文台/ケルン大学/ベルリン工科大学
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] オーフス大学(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      オーフス大学
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      1
  • [Journal Article] Elemental Abundances of nearby M Dwarfs Based on High-resolution Near-infrared Spectra Obtained by the Subaru/IRD Survey: Proof of Concept2022

    • Author(s)
      Ishikawa Hiroyuki Tako、Aoki Wako、Hirano Teruyuki、et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 163 Pages: 72

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac3ee0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tidal Effects on the Radial Velocities of V723 Mon: Additional Evidence for a Dark 3 M_sun Companion2021

    • Author(s)
      Masuda Kento、Hirano Teruyuki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 910 Pages: L17

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abecdc

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mass and density of the transiting hot and rocky super-Earth LHS 1478 b (TOI-1640 b)2021

    • Author(s)
      Soto M. G.、Anglada-Escude G.、Dreizler S.、..., Hirano T.、et al.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 649 Pages: A144

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202140618

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Joint Analysis of Multicolor Photometry: A New Approach to Constrain the Nature of Multiple-star Systems Hosting Exoplanet Candidates2021

    • Author(s)
      Miyakawa Kohei、Hirano Teruyuki、Sato Bun’ei、Fukui Akihiko、Narita Norio
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 161 Pages: 276

    • DOI

      10.3847/1538-3881/abf500

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hot planets around cool stars - two short-period mini-Neptunes transiting the late K-dwarf TOI-12602021

    • Author(s)
      Georgieva I Y、Persson C M、Barragan O、..., Hirano T、et al.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 505 Pages: 4684~4701

    • DOI

      10.1093/mnras/stab1464

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nondetection of Helium in the Upper Atmospheres of TRAPPIST-1b, e, and f2021

    • Author(s)
      Krishnamurthy Vigneshwaran、Hirano Teruyuki、Stefansson Gumundur、et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 162 Pages: 82

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac0d57

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Wavelength Dependence of Activity-induced Photometric Variations for Young Cool Stars in Hyades2021

    • Author(s)
      Miyakawa Kohei、Hirano Teruyuki、Fukui Akihiko、Mann Andrew W.、Gaidos Eric、Sato Bun’ei
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 162 Pages: 104

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac111d

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Youngest Planet to Have a Spin-Orbit Alignment Measurement AU Mic b2021

    • Author(s)
      Addison Brett C.、Horner Jonathan、Wittenmyer Robert A.、..., Hirano Teruyuki、et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 162 Pages: 137

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac1685

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Two Bright M Dwarfs Hosting Ultra-Short-Period Super-Earths with Earth-like Compositions*2021

    • Author(s)
      Hirano Teruyuki、Livingston John H.、Fukui Akihiko、et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 162 Pages: 161

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac0fdc

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Masses and compositions of three small planets orbiting the nearby M dwarf L231-32 (TOI-270) and the M dwarf radius valley2021

    • Author(s)
      Van Eylen V、Astudillo-Defru N、Bonfils X、Livingston J、Hirano T、et al.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 507 Pages: 2154-2173

    • DOI

      10.1093/mnras/stab2143

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Zodiacal Exoplanets in Time (ZEIT). XIV. He I Transit Spectroscopy of the 650 Myr Hyades Planet K2-136c2021

    • Author(s)
      Gaidos Eric、Hirano Teruyuki、Omiya Masashi、Kuzuhara Masayuki、Kotani Takayuki、Tamura Motohide、Harakawa Hiroki、Kudo Tomoyuki
    • Journal Title

      Research Notes of the AAS

      Volume: 5 Pages: 238

    • DOI

      10.3847/2515-5172/ac31bd

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 37 new validated planets in overlapping K2 campaigns2021

    • Author(s)
      de Leon J P、Livingston J、Endl M、Cochran W D、Hirano T、et al.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 508 Pages: 195~218

    • DOI

      10.1093/mnras/stab2305

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Diving Beneath the Sea of Stellar Activity: Chromatic Radial Velocities of the Young AU Mic Planetary System2021

    • Author(s)
      Cale Bryson L.、Reefe Michael、Plavchan Peter、...、Hirano Teruyuki、et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 162 Pages: 295

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac2c80

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] GJ 367b: A dense, ultrashort-period sub-Earth planet transiting a nearby red dwarf star2021

    • Author(s)
      Lam Kristine W. F.、Csizmadia Szilard、Astudillo-Defru Nicola、Bonfils Xavier、Gandolfi Davide、Padovan Sebastiano、Esposito Massimiliano、Hellier Coel、Hirano Teruyuki、et al.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 374 Pages: 1271~1275

    • DOI

      10.1126/science.aay3253

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Zodiacal exoplanets in time - XIII. Planet orbits and atmospheres in the V1298 Tau system, a keystone in studies of early planetary evolution2021

    • Author(s)
      Gaidos E、Hirano T、Beichman C、Livingston J、Harakawa H、Hodapp K W、Ishizuka M、Jacobson S、Konishi M、Kotani T、Kudo T、Kurokawa T、Kuzuhara M、Nishikawa J、Omiya M、Serizawa T、Tamura M、Ueda A、Vievard S
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 509 Pages: 2969~2978

    • DOI

      10.1093/mnras/stab3107

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] TOI-2285b: A 1.7 Earth-radius planet near the habitable zone around a nearby M dwarf2021

    • Author(s)
      Fukui Akihiko、Kimura Tadahiro、Hirano Teruyuki、et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 74 Pages: L1~L8

    • DOI

      10.1093/pasj/psab106

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 近赤外分光による若い系外惑星の観測2022

    • Author(s)
      平野照幸
    • Organizer
      新学術領域「星・惑星形成」2021年度大研究会
    • Invited
  • [Presentation] Follow-up Observations of Transiting Planet Candidates Identified by K22022

    • Author(s)
      Teruyuki Hirano & KESPRINT consortium
    • Organizer
      第10回 宇宙における生命ワークショップ
  • [Presentation] JASMINE衛星による精密測光観測2022

    • Author(s)
      平野照幸,河原創,上塚貴史,大澤亮,片坐宏一,Exo-JASMINEチーム
    • Organizer
      日本天文学会2022年春季年会
  • [Presentation] 若い恒星まわりの系外惑星探査:新解析手法の確立とトランジット惑星観測2021

    • Author(s)
      平野照幸
    • Organizer
      新学術「星惑星形成」後半戦キックオフミーティング
  • [Presentation] 系外惑星探査におけるデータ科学手法2021

    • Author(s)
      平野照幸
    • Organizer
      惑星科学と情報基盤シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 低質量星まわりの系外惑星探査:近赤外線観測が切り開く系外惑星科学のフロンティア2021

    • Author(s)
      平野照幸
    • Organizer
      日本惑星科学会2021年秋季講演会
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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