2015 Fiscal Year Annual Research Report
高精度近赤外3色同時トランジット観測によるスーパーアースの基本的性質の解明
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25247026
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
成田 憲保 国立天文台, 太陽系外惑星探査プロジェクト室, 特任助教 (60610532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
泉浦 秀行 国立天文台, 岡山天体物理観測所, 准教授 (00211730)
生駒 大洋 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80397025)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2017-03-31
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| Keywords | 太陽系外惑星 / トランジット / 観測装置開発 / スーパーアース / 惑星大気 / 透過光分光 / 多色撮像カメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、最近太陽系外で発見されつつある「スーパーアース」、すなわち太陽系の地球と天王星・海王星の中間の質量・半径を持つ惑星の基本的な性質を調べることを目的としている。そこで本研究では、トランジット法によって新しいスーパーアースを発見することとその構造・大気組成を明らかにすることを目指して、岡山天体物理観測所の188cm望遠鏡に新しく搭載する多色撮像カメラMuSCATの開発を行ってきた。
当初の研究計画では平成27年度までかけてMuSCATの開発を行う予定だったが、予定よりも早く平成26年度のうちに開発と試験観測が完了したため、平成27年度は岡山天体物理観測所へのPI型の持ち込み装置として運用を行い、科学観測を実施した。
平成27年度は、MuSCATを用いた観測から次の4本の論文を発表した。(1)平成26年度に行った試験観測の結果としてMuSCATの装置性能を評価した観測装置論文(Narita et al. 2015a)、(2)実際のトランジット観測の結果としてMuSCATの測光精度を評価した論文(Fukui et al. 2016)、(3)K2-19bとK2-19cという2つのトランジット惑星を持つ惑星系K2-19の内側の惑星(K2-19b)のトランジット観測から、外側の惑星(K2-19c)の質量と大気構造を推定した論文(Narita et al. 2015b)、(3)ケプラーの第2期計画であるK2で発見されたスーパーアース候補が本物のスーパーアース(K2-28bと命名)であることを確認した論文(Hirano et al. 2016)。このうち(4)については、岡山天体物理観測所によるプレスリリースが行われた。
この他、理論的研究においてトランジット惑星の透過光スペクトルのモデル計算を行うための計算機の性能向上を行うなど、開発・観測・理論の各研究において着実な成果があった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究では岡山天体物理観測所の188cm望遠鏡に搭載する新しい多色撮像カメラMuSCATの開発を行ってきたが、当初平成27年度に予定していた観測装置の完成と試験観測が平成26年度中に前倒しで完了した。そのため、MuSCATは当初の計画より早い平成27年度から岡山天体物理観測所でPI型の持ち込み装置として運用を開始し、平成27年度中にMuSCATを用いた観測の成果として4本の論文を発表することができた。特に、この成果の中には新しいスーパーアースの発見(Hirano et al. 2016)や、20地球質量程度の低質量惑星K2-19cの質量・半径・大気構造を推定する(Narita et al. 2015b)など、本研究の目的によく合致した成果もあげることができた。当初の研究計画では平成28年度までにこうした観測成果を出すことを目指していたため、本年度も当初の計画以上に研究を進展させることができたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で開発した多色撮像カメラMuSCATは、太陽系外惑星のトランジット観測に有用であるだけでなく、他の天文学のサイエンスでも役立つことが期待されている。そこで我々は、平成28年度からMuSCATを岡山天体物理観測所188cm望遠鏡のPI型の共同利用装置として公開することを予定している。それに伴い、MuSCATの開発的研究の一環として、観測マニュアルなどの環境を整備し、コミュニティに提供することを予定している。これは同時に本研究に関わる大学院生などの観測未経験者にも観測的研究への門戸を開くことになり、平成28年度以降の本研究の推進にもつながると考えている。
また、観測的研究においては、平成27年度から行っているK2のトランジット惑星候補の観測を継続し、観測結果の解釈を行う理論的研究チームとも協力しながら、引き続きスーパーアースの発見やその大気組成・構造についての観測成果を上げていきたいと考えている。
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Research Products
(34 results)
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[Journal Article] MuSCAT: a multicolor simultaneous camera for studying atmospheres of transiting exoplanets2015
Author(s)
Norio Narita, Akihiko Fukui, Nobuhiko Kusakabe, Masahiro Onitsuka, Tsuguru Ryu, Kenshi Yanagisawa, Hideyuki Izumiura, Motohide Tamura, Tomoyasu Yamamuro
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Journal Title
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems
Volume: 1
Pages: 045001 (14pp)
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Characterization of the K2-19 Multiple-transiting Planetary System via High-dispersion Spectroscopy, AO Imaging, and Transit Timing Variations2015
Author(s)
Norio Narita, Teruyuki Hirano, Akihiko Fukui, Yasunori Hori, Roberto Sanchis-Ojeda, Joshua N. Winn, Tsuguru Ryu, Nobuhiko Kusakabe, Tomoyuki Kudo, Masahiro Onitsuka, Laetitia Delrez, Michael Gillon, Emmanuel Jehin, James McCormac, Matthew Holman, Hideyuki Izumiura, Yoichi Takeda, Motohide Tamura, Kenshi Yanagisawa
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Journal Title
Astrophysical Journal
Volume: 815
Pages: 47 (11pp)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] An eclipsing double-line spectroscopic binary at the stellar/substellar boundary in the Upper Scorpius OB association2015
Author(s)
N. Lodieu, R. Alonso, J. I. Gonzalez Hernandez, R. Sanchis-Ojeda, N. Narita, Y. Kawashima, K. Kawauchi, A. Suarez Mascareno, H. Deeg, J. Prieto Arranz, R. Rebolo, E. Palle, V. J. S. Bejar, A. Ferragamo, J. A. Rubiño-Martin
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 584
Pages: A128 (15pp)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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