世界初の近赤外線による重力マイクロレンズ法を用いた系外惑星探査

• 研究課題/領域番号: 17J02146
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 平尾 優樹 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 重力マイクロレンズ / 系外惑星 / 近赤外線

研究実績の概要

昨年に引き続きPRIME（PRime-focus Infrared Microlensing Experiment）望遠鏡用近赤外線広視野カメラを製作するために、米国NASA/Goddard Space Flight Centerに滞在し、現地の研究者と共同でカメラの開発を行った。今年度は本番カメラの最終設計、およびテスト用のデュワーを用いた冷凍機を使った冷却試験を行った。検出器の読み出しにはNASAが開発したRoman宇宙望遠鏡（旧WFIRST衛星）にも使われるACADIA/MACIEシステムを使用することが決まった。今後、温度コントロールやフィルターホイールを動かすモーター制御などのシステムの構築を進め、本番カメラを完成させる。そして、南アフリカに建設中のPRIME望遠鏡に取り付け、動作確認などを行なった後、2021年度の初観測を目指す。その後、近赤外線による重力マイクロレンズのサーベイ観測を行い、銀河系中心部で新たな惑星を発見し、惑星形成過程に制限を与える。
惑星イベントOGLE-2017-BLG-0406の解析では、Gaia衛星によって新たに得られたイベントの固有速度が、これまでの結果と矛盾することがわかった。しかし、OGLEグループのデータを使うことで、これは非常に系統誤差が大きいことがわかった。新しい銀河系のモデルを使うことで惑星系の物理量を求めたところ、太陽系から5.2kpcの位置にある、0.56太陽質量の主星の周りを0.4木星質量の惑星が周る系であることがわかった。さらに、系の速度を求め、その距離と速度を銀河系のモデルと比較することで、ディスク成分の星である可能性が高いことを示した。2025年以降にKeckやELTといった大型望遠鏡やHSTやJWSTなどの宇宙望遠鏡で、高解像度の追観測を行うことで、惑星系を検出し、より詳細な系の物理量を求めることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] NASA / Goddard Space Flight Center(米国)
• [国際共同研究] Massey University/Auckland University/Mt.John University Observatory(ニュージーランド)
• [国際共同研究] Warsaw University Observatory(ポーランド)
• [国際共同研究] NASA / Goddard Space Flight Center/Ohio State University(米国)
• [国際共同研究] Massey University/University of Auckland/Mt. John University Observatory(ニュージーランド)
• [国際共同研究] Warsaw University Observatory(ポーランド)
• [雑誌論文] OGLE-2013-BLG-0911Lb: A Secondary on the Brown-dwarf Planet Boundary around an M Dwarf (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Shota、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 159 号: 2 ページ: 76-76
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ab64de
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] OGLE-2015-BLG-1670Lb: A Cold Neptune beyond the Snow Line in the Provisional WFIRST Microlensing Survey Field (2019)
  • 著者名/発表者名: Ranc Clement、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 157 号: 6 ページ: 232-232
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ab141b
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] OGLE-2015-BLG-1649Lb: A Gas Giant Planet around a Low-mass Dwarf (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagakane M.、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 158 号: 5 ページ: 212-212
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ab4881
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MOA-bin-29b: A Microlensing Gas-giant Planet Orbiting a Low-mass Host Star (2019)
  • 著者名/発表者名: Kondo Iona、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 158 号: 6 ページ: 224-224
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ab4e9e
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] OGLE-2018-BLG-1011Lb,c: Microlensing Planetary System with Two Giant Planets Orbiting a Low-mass Star (2019)
  • 著者名/発表者名: Han Cheongho、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 158 号: 3 ページ: 114-114
  • DOI: 10.3847/1538-3881/ab2f74
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] OGLE-2017-BLG-0482Lb: A Microlensing Super-Earth Orbiting a Low-mass Host Star (2018)
  • 著者名/発表者名: Han C.他
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 155 号: 5 ページ: 211-211
  • DOI: 10.3847/1538-3881/aabad2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Likely Detection of a Two-planet System in a Low-magnification Microlensing Event (2018)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D.他
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 155 号: 6 ページ: 263-263
  • DOI: 10.3847/1538-3881/aabd7a
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Planetary Microlensing Event with an Unusually Red Source Star: MOA-2011-BLG-291 (2018)
  • 著者名/発表者名: Bennett David P.他
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 156 号: 3 ページ: 113-113
  • DOI: 10.3847/1538-3881/aad59c
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MOA-2015-BLG-337: A Planetary System with a Low-mass Brown Dwarf/Planetary Boundary Host, or a Brown Dwarf Binary (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki S.他
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 156 号: 3 ページ: 136-136
  • DOI: 10.3847/1538-3881/aad5ee
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Microlensing Results Challenge the Core Accretion Runaway Growth Scenario for Gas Giants (2018)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, D., Bennett, D. P., Ida, S., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 869 号: 2 ページ: L34-L34
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aaf577
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] OGLE-2013-BLG-1761Lb: A Massive Planet around an M/K Dwarf (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirao Y.、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 154 号: 1 ページ: 1-1
  • DOI: 10.3847/1538-3881/aa73da
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MOA-2016-BLG-227Lb: A Massive Planet Characterized by Combining Light-curve Analysis and Keck AO Imaging (2017)
  • 著者名/発表者名: Koshimoto N.、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 154 号: 1 ページ: 3-3
  • DOI: 10.3847/1538-3881/aa72e0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] MOA-2012-BLG-505Lb: A Super-Earth-mass Planet That Probably Resides in the Galactic Bulge (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagakane M.、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 154 号: 1 ページ: 35-35
  • DOI: 10.3847/1538-3881/aa74b2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The lowest mass ratio planetary microlens: OGLE 2016?BLG?1195Lb (2017)
  • 著者名/発表者名: Bond I. A.、et al.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 469 号: 2 ページ: 2434-2440
  • DOI: 10.1093/mnras/stx1049
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] OGLE-2016-BLG-1190Lb: The First Spitzer Bulge Planet Lies Near the Planet/Brown-dwarf Boundary (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryu Y.-H.、et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 155 号: 1 ページ: 40-40
  • DOI: 10.3847/1538-3881/aa9be4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Unpublished binary and planetary events from MOA 9 year analysis (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirao, Y.
  • 学会等名: 23rd International Microlensing Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of the Planetary Microlensing Event OGLE-2017-BLG-0406 with Spitzer Data (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirao, Y.
  • 学会等名: 22nd International Microlensing Conference
  • 国際学会
• [学会発表] WFIRST: Searching for Microlens Planets in Very Wide Orbits and the MOA Microlensing Data Release (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirao, Y.
  • 学会等名: 231st AAS meeting
  • 国際学会