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2018 年度 実績報告書

重力マイクロレンズ法による惑星存在率の銀河系内分布及び主星質量依存性の推定

研究課題

研究課題/領域番号 18J00897
研究機関東京大学

研究代表者

越本 直季  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
キーワード重力マイクロレンズ / 太陽系外惑星
研究実績の概要

本研究の目的は惑星存在量の銀河系内分布及び主星質量依存性を初めて解明することである。
重力マイクロレンズ法では、レンズ天体である惑星と主星の質量比は普遍的に測定されるが、質量を測定するためには特別な観測量が必要となる。本研究課題を進める過程において、Spitzer望遠鏡と地球の視点の違いを利用して特別な観測量の一つであるマイクロレンズパララックスを多数のイベントで測定するプロジェクト(Spitzer microlensing campaign)による観測的なマイクロレンズパララックスの分布(Zhu et al. 2017)と、銀河系のモデルから予測されるマイクロレンズパララックスの分布を比較したところ、10^{-8}オーダーのp値でそれら2つの分布は一致しないことがわかった。解析の結果、報告されているマイクロレンズパララックスの測定値の誤差を平均3.5倍大きくすると、この不一致は解消することがわかった。以前からSpitzerによるマイクロレンズの光度曲線データには系統誤差が乗っていることは知られていたが、光度曲線解析から得られるマイクロレンズパララックスの測定値への影響は無視できるとされてきた。本研究によってマイクロレンズパララックスの測定にも系統誤差の影響がある証拠を初めて示し、また、どれくらい測定値の誤差を過小評価してしまっているかを見積もった。この内容は1月の国際学会で発表し、また論文ももうすぐ投稿予定である。
この研究を通して、イベントの検出効率を計算することなく、銀河系のモデルとマイクロレンズの観測結果を比較する手法を確立した。この手法は本研究課題の達成のためにも有用であり、今後は同手法を過去の惑星イベントのサンプルに適用し、惑星存在量の銀河系内分布及び主星質量依存性の推定を行う。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題では、独自に開発した手法を用いることにより、これまでされていなかった重力マイクロレンズ法による惑星サンプルを用いて惑星存在量の銀河系内分布及び主星質量依存性を初めて推定する。この手法のユニークな点の一つとして、各サンプルの検出効率の計算をせずに上記の推定を行うという点がある。本年度は研究実績で述べた研究を通して、当初は漠然と描いていたこの手法を確立することができた。
一般に惑星のパラメーターの分布を見積もる際に一番時間がかかる手順が検出効率の計算であるため、ここを省略できることが確かとなったことは大きな進捗と言える。
一方で昨年度から取り掛かっている研究課題に関連する別の研究はまだ論文を出版できておらず、その点は予定より遅れている。

今後の研究の推進方策

まずは昨年度から取り掛かっている研究および、研究実績の概要で述べた研究を論文にまとめ、出版する。
概要にも述べたが、今年度の研究を通してイベントの検出効率を計算することなく、銀河系のモデルとマイクロレンズの観測結果を比較する手法を確立することができたため、この手法を過去の惑星イベントのサンプルに適用し、本研究の目的である惑星存在量の銀河系内分布及び主星質量依存性の推定を行う。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Goddard Space Flight Center/University of Maryland(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Goddard Space Flight Center/University of Maryland
  • [国際共同研究] Sorbonne Universits(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Sorbonne Universits
  • [国際共同研究] University of Tasmania(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      University of Tasmania
  • [雑誌論文] A Likely Detection of a Two-planet System in a Low-magnification Microlensing Event2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki D.、Bennett D. P.、Udalski A.、Bond I. A.、Sumi T.、Han C.、Kim Ho-il.、Abe F.、Asakura Y.、Barry R. K.、Bhattacharya A.、Donachie M.、Freeman M.、Fukui A.、Hirao Y.、Itow Y.、Koshimoto N.、Li M. C. A.、Ling C. H. et al.
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 155 ページ: 263~263

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aabd7a

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Planetary Microlensing Event with an Unusually Red Source Star: MOA-2011-BLG-2912018

    • 著者名/発表者名
      Bennett David P.、Udalski Andrzej、Bond Ian A.、Suzuki Daisuke、Ryu Yoon-Hyun、Abe Fumio、Barry Richard K.、Bhattacharya Aparna、Donachie Martin、Fukui Akihiko、Hirao Yuki、Kawasaki Kohei、Kondo Iona、Koshimoto Naoki、Li Man Cheung Alex、Matsubara Yutaka、Miyazaki Shota、Muraki Yasushi、Nagakane Masayuki et al.
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 156 ページ: 113~113

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aad59c

    • 査読あり / 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 Binary2018

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki S.、Sumi T.、Bennett D. P.、Gould A.、Udalski A.、Bond I. A.、Koshimoto N.、Nagakane M.、Rattenbury N.、Abe F.、Bhattacharya A.、Barry R.、Donachie M.、Fukui A.、Hirao Y.、Itow Y.、Kawasaki K.、Li M. C. A.、Ling C. H.、Matsubara Y. et al.
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 156 ページ: 136~136

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aad5ee

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] WFIRST Exoplanet Mass-measurement Method Finds a Planetary Mass of 39 ± 8 M ? for OGLE-2012-BLG-0950Lb2018

    • 著者名/発表者名
      Bhattacharya A.、Beaulieu J.-P.、Bennett D. P.、Anderson J.、Koshimoto N.、Lu J. R.、Batista V.、Blackman J. W.、Bond I. A.、Fukui A.、Henderson C. B.、Hirao Y.、Marquette J. B.、Mroz P.、Ranc C.、Udalski A.
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 156 ページ: 289~289

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aaed46

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microlensing Results Challenge the Core Accretion Runaway Growth Scenario for Gas Giants2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Daisuke、Bennett David P.、Ida Shigeru、Mordasini Christoph、Bhattacharya Aparna、Bond Ian A.、Donachie Martin、Fukui Akihiko、Hirao Yuki、Koshimoto Naoki、Miyazaki Shota、Nagakane Masayuki、Ranc Cl?ment、Rattenbury Nicholas J.、Sumi Takahiro、Alibert Yann、Lin Douglas N. C.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 869 ページ: L34~L34

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aaf577

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Evidence of systematic errors in Spitzer 2015 parallax measurements2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Koshimoto
    • 学会等名
      23rd International Microlensing Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 重力マイクロレンズ現象による太陽系外惑星探査2018

    • 著者名/発表者名
      越本直季
    • 学会等名
      アストロバイオロジー分野間連携セミナー
  • [学会発表] MOAおよびPRIMEによるマイクロレンズ法を用いた系外惑星探査2018

    • 著者名/発表者名
      越本直季
    • 学会等名
      新学術領域研究「新しい星形成理論によるパラダイムシフト:銀河系におけるハビタブル惑星開拓史の解明」キックオフミーティング
  • [学会発表] 連星を考慮した質量関数及びその重力マイクロレンズのレンズ星の質量推定値への影響2018

    • 著者名/発表者名
      越本直季
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会

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公開日: 2019-12-27  

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