太陽系外惑星探査のためのリモートセンシング法の構築

• 研究課題/領域番号: 25800106
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 河原 創 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90649758)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 太陽系外惑星 / キャラクタリゼーション / 直接撮像 / トランジット惑星 / 長周期惑星 / 雪線 / 系外惑星キャラクタリゼーション / ケプラー衛星 / 地球型惑星 / 高分散分光 / 惑星大気 / 宇宙生物学 / 天文光学 / 系外惑星大気 / コロナグラフ / 高コントラスト装置 / 大気散逸 / 恒星惑星相互作用

研究成果の概要

近年、地球サイズの太陽系外惑星までもが発見されるようになった。しかし、直に空間分解して見ることのできない系外惑星において、今後、惑星本体の性質を調べたり、惑星の形成・進化を制限したり、惑星上の生命現象に迫ったりできるだろうか？ 本研究では、太陽系外惑星におけるリモートセンシング方法論の構築を行った。具体的には将来の直接撮像観測による光度変動データから軌道傾斜角の推定法を確立した。また、コロナグラフに高分散分光を用いるという新しい装置概念を提唱し開発をおこなった。これまでキャラクタリゼーションが難しいとされてきた長周期惑星のトランジットを検出する方法論を確立し、7個の長周期惑星を発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Suzaku observations of the merging galaxy cluster Abell2255: The northeast radio relic (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Akamatsu, M. Mizuno, N. Ota, Y.-Y. Zhang, R. J. van Weeren, H. Kawahara, Y. Fukazawa, J. S. Kaastra, M. Kawaharada, K. Nakazawa, T. Ohashi, H.J.A. Rottgering, M. Takizawa, J. Vink, F. Zandanel
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 600 ページ: 100-100
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201628400
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Masataka Aizawa, Sho Uehara, Kento Masuda, Hajime Kawahara, Yasushi Suto (2017)
  • 著者名/発表者名: Towards Detection of Exoplanetary Rings Via Transit Photometry: Methodology and a Possible Candidate
  • 雑誌名: Astronomical Journal 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transiting Planet Candidates Beyond the Snow Line Detected by Visual Inspection of 7557 Kepler Objects of Interest (2016)
  • 著者名/発表者名: Uehara, S., Kawahara, H., Masuda, K., Yamada, S., Aizawa, M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 822 号: 1 ページ: 2-2
  • DOI: 10.3847/0004-637x/822/1/2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Frequency Modulation of Directly Imaged Exoplanets: Geometric Effect as a Probe of Planetary Obliquity (2016)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 822 号: 2 ページ: 112-112
  • DOI: 10.3847/0004-637x/822/2/112
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Frequency Modulation ofDirectly Imaged Exoplanets: Geometric Effect as a Probe of Planetary Obliquity (2016)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Absolute Dimensions of a Flat Hierarchical Triple System KIC 6543674 from the Kepler Photometry (2015)
  • 著者名/発表者名: Kento Masuda, Sho Uehara, Hajime Kawahara
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: L37 号: 2 ページ: 806-806
  • DOI: 10.1088/2041-8205/806/2/l37
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lifetime and Spectral Evolution of a Magma Ocean with a Steam Atmosphere: Its Detectability by Future direct Imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiko Hamano, Hajime Kawahara, Yutaka Abe, Masanori Onishi, George L. Hashimoto
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 806 号: 2 ページ: 216-216
  • DOI: 10.1088/0004-637x/806/2/216
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suzaku X-ray study of the double radio relic galaxy cluster CIZA J2242.8+5301 (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Akamatsu, R. J. van Weeren, G. A. Ogrean, H. Kawahara, A. Stroe, D. Sobral, M. Hoeft, H. Rottgering, M. Bruggen, J. S. Kaastra
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 582 ページ: A87-A87
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201425209
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suzaku observations of the galaxy cluster 1RXS J0603.3+4214: Implications of particle acceleration processes in the "Toothbrush" radio relic (2015)
  • 著者名/発表者名: Madoka Itahana, Motokazu Takizawa, Hiroki Akamatsu, Takaya Ohashi, Yoshitaka Ishisaki, Hajime Kawahara, Reinout J. van Weeren
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 6 ページ: 113-113
  • DOI: 10.1093/pasj/psv084
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Theoretical Emission Spectra of Atmospheres of Hot Rocky Super-Earths (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y., Ikoma, M., Kawahara, H., Nagahara, H., Kawashima, Y., and Nakamoto, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 801 号: 2 ページ: 144-144
  • DOI: 10.1088/0004-637x/801/2/144
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spectroscopic Coronagraphy for Planetary Radial Velocimetry of Exoplanets (2014)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara, Naoshi Murakami, Taro Matsuo, Takayuki Kotani
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 212 号: 2 ページ: 27-27
  • DOI: 10.1088/0067-0049/212/2/27
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exploring Hot Gas at Junctions of Galaxy Filaments with Suzaku (2014)
  • 著者名/発表者名: Ikuyuki Mitsuishi, Hajime Kawahara, Norio Sekiya, Shin Sasaki, Thierry Sousbie and Noriko Y. Yamasaki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 783 号: 2 ページ: 137-148
  • DOI: 10.1088/0004-637x/783/2/137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing the extreme planetary atmosphere of WASP-12b (2013)
  • 著者名/発表者名: Mark Swain, Pieter Deroo, Giovanna Tinetti, Morgan Hollis, Marcell Tessenyi, Michael Line , Hajime Kawahara, Yuka Fujii, Adam Showman, Sergey Yurchenko
  • 雑誌名: Icarus 巻: 225 号: 1 ページ: 432-445
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2013.04.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Starspots-Transit Depth Relation of the Evaporating Planet Candidate KIC 12557548b (2013)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara, Teruyuki Hirano, Kenji Kurosaki, Yuichi Ito, Masahiro Ikoma
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 776 号: 1 ページ: L6-L6
  • DOI: 10.1088/2041-8205/776/1/l6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validity of Hydrostatic Equilibrium in Galaxy Clusters from Cosmological Hydrodynamical Simulations (2013)
  • 著者名/発表者名: Suto, Kawahara, et al.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 767 号: 1 ページ: 79-79
  • DOI: 10.1088/0004-637x/767/1/79
  • 査読あり
• [学会発表] GPUライトカーブ解析で探るクールな領域の惑星 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河原 創
  • 学会等名: 宇宙における生命ワークショップ
  • 発表場所: 一橋大学一橋講堂 (東京都千代田区)
  • 年月日: 2017-03-06
  • 招待講演
• [学会発表] Transiting planets near and beyond the snow line (2017)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara
  • 学会等名: Origin and diversity of planetary systems from the microscope to the telescope
  • 発表場所: Nice (France)
  • 年月日: 2017-02-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] FM Exoplanets：反射光光度曲線の周期解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河原 創
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京、東京都、八王子市
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 地球型系外惑星の探査理論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河原 創
  • 学会等名: 第27回 理論懇シンポジウム
  • 発表場所: 国立天文台(東京都)
  • 年月日: 2014-12-25
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of Exoplanets with High-contrast & High-Dispersion Instruments on Extremely Large Telescopes (2014)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara
  • 学会等名: The 2014 German-Japanese meeting on Exo-Planets and their formation
  • 発表場所: Haus der Astronomie, MPI-Astronomy Campus(ドイツ)
  • 年月日: 2014-11-06
  • 招待講演
• [学会発表] 系外惑星の分光直接検出のためのSpectroscopic Coronagraph (2014)
  • 著者名/発表者名: 河原創、村上尚史、松尾太郎、小谷隆行
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] Characterization of Exoplanets with High Contrast Instruments (2014)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara
  • 学会等名: Japan Geoscience Meeting 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2014-04-28
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of Exoplanets using Planetary Radial Velocimetry (2014)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara
  • 学会等名: Exoclimes III
  • 発表場所: Davos Congress Centre (Switzerland, Davos)
• [学会発表] Starspots - Transit Depth Relation of KIC 12557548b (2013)
  • 著者名/発表者名: Hajime Kawahara, Teruyuki Hirano, Kenji Kurosaki, Yuichi Ito, Masahiro Ikoma
  • 学会等名: Kepler Science Conference II
  • 発表場所: NASA Ames center, (USA, California)
• [学会発表] 系外惑星探査の進展
  • 著者名/発表者名: 河原 創
  • 学会等名: 研究環シンポジウム：宇宙の化学進化 2014
  • 発表場所: 首都大学東京、(東京都八王子市)
  • 招待講演
• [学会発表] 蒸発惑星のTransit Depth Variation
  • 著者名/発表者名: 河原 創, 平野照幸, 黒崎健二, 伊藤祐一, 生駒大洋
  • 学会等名: 日本天文学会秋期年会
  • 発表場所: 東北大学、（宮城県仙台市)