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2019 年度 実施状況報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 19K14783
研究機関東京工業大学

研究代表者

平野 照幸  東京工業大学, 理学院, 助教 (10727449)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード太陽系外惑星 / トランジット / 低質量星 / 近赤外線観測
研究実績の概要

本研究は計画段階で,(1) 近赤外視線速度法の開拓,(2) 低質量星周りのトランジット惑星の発見確認,(3) 若い低質量星周りのトランジット惑星の質量測定,という3つのサブプロジェクトを提案した。2019年度は,主に(1)と(2)について研究を進めた。以下では具体的な成果を述べる。
(1) 近赤外視線速度法の開拓
低質量星まわりの惑星探査において,可視光ではなく近赤外域における視線速度観測が有効である。これは,低質量星(特に中期-晩期M型矮星)が可視光線で暗く,視線速度観測に必要な十分なS/N比を確保できないためである。一方,近赤外域では低質量星は明るく,高いS/N比のスペクトルの取得が相対的に容易になる。本研究では2017年にすばる望遠鏡に搭載された近赤外高分散分光器IRDを用いた視線速度観測法の開発のため,近赤外域で高精度な視線速度を測定する解析パイプラインを作成・改良した。またM型矮星の理論スペクトルを用いた数値計算により,解析パイプラインによって近赤外域でも2m/s以下の視線速度精度が達成できることを示した。さらに,観測された地球大気の透過光スペクトルを用いたシミュレーションにより,変動する地球大気の影響がどの程度近赤外での視線速度観測に影響を与えるかを定量的に調べた。
(2) 低質量星周りのトランジット惑星の発見確認
(1)は主に視線速度法による系外惑星探査であるが,並行してトランジット法を用いた低質量星まわりの惑星探査を実施した。本研究では主に,ケプラー望遠鏡の第二次ミッションであるK2によって取得されたデータの解析によって(特に低質量星の周りの)トランジット惑星候補を検出し,さらに地上望遠鏡を用いたフォローアップ観測によってその存在を確認した。2019年度だけでも新たに30星以上の惑星を確認した。

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

2019年度は査読付原著論文11件(そのうち研究代表者が筆頭著者のものは1件)出版するなど,期待通りの研究成果を収めることができた。

今後の研究の推進方策

今後も研究計画にある,(1) 近赤外視線速度法の開拓,(2) 低質量星周りのトランジット惑星の発見確認,(3) 若い低質量星周りのトランジット惑星の質量測定,という3つのサブプロジェクトをバランス良く推進する。

次年度使用額が生じた理由

2020年1月から3月に参加を予定していた国内学会,国際研究会がキャンセルとなり使用予定であった旅費が未消化となった。
2020年度は計算機の導入,望遠鏡利用料等に2019年度未使用の経費を使用する。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 12件、 査読あり 11件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] ハワイ大学/プリンストン大学/テキサス大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ハワイ大学/プリンストン大学/テキサス大学
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] トリノ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      トリノ大学
  • [国際共同研究] カナリア天体物理研究所(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      カナリア天体物理研究所
  • [国際共同研究] 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)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      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
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] オーフス大学(デンマーク)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      オーフス大学
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      2
  • [雑誌論文] It Takes Two Planets in Resonance to Tango around K2-1462020

    • 著者名/発表者名
      Lam Kristine W. F.、Korth Judith、Masuda Kento、Csizmadia Szilard、Eigmuller Philipp、Stefansson Gumundur Kari、Endl Michael、Albrecht Simon、Robertson Paul、Luque Rafael、Livingston John H.、Hirano Teruyuki、et al.
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 159 ページ: 120~120

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ab66c9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evidence for Spin-Orbit Alignment in the TRAPPIST-1 System2020

    • 著者名/発表者名
      Hirano Teruyuki、Gaidos Eric、Winn Joshua N.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 890 ページ: L27~L27

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab74dc

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Kojima-1Lb Is a Mildly Cold Neptune around the Brightest Microlensing Host Star2019

    • 著者名/発表者名
      Fukui A.、Suzuki D.、Koshimoto N.、Bachelet E.、Vanmunster T.、Storey D.、Maehara H.、Yanagisawa K.、Yamada T.、Yonehara A.、Hirano T.、et al.
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 158 ページ: 206~206

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ab487f

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Super-Earth and Sub-Neptune Transiting the Late-type M Dwarf LP 791-182019

    • 著者名/発表者名
      Crossfield Ian J. M.、Waalkes William、Newton Elisabeth R.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 883 ページ: L16~L16

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab3d30

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Greening of the brown-dwarf desert. EPIC 212036875b: a 51 MJ object in a 5-day orbit around an F7 V star2019

    • 著者名/発表者名
      Persson Carina M.、Csizmadia Szilard、Mustill Alexander J.、Fridlund Malcolm、Hatzes Artie P.、Nowak Grzegorz、Georgieva Iskra、Gandolfi Davide、Davies Melvyn B.、Livingston John H.、Palle Enric、Montanes Rodriguez Pilar、Endl Michael、Hirano Teruyuki、et al.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 628 ページ: A64~A64

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201935505

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Mass Limit for the Young Transiting Planet V1298 Tau b2019

    • 著者名/発表者名
      Beichman Charles、Hirano Teruyuki、David Trevor J.、Kotani Takayuki、Hillenbrand Lynne A.、Vasisht Gautam、Ciardi David R.、Harakawa Hiroki、Kudo Tomoyuki、Omiya Masashi、Kuzuhara Masayuki、Tamura Motohide
    • 雑誌名

      Research Notes of the AAS

      巻: 3 ページ: 89~89

    • DOI

      10.3847/2515-5172/ab2c9d

    • 国際共著
  • [雑誌論文] A Hot Saturn Orbiting an Oscillating Late Subgiant Discovered by TESS2019

    • 著者名/発表者名
      Huber Daniel、Chaplin William J.、Chontos Ashley、et al.
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 157 ページ: 245~245

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ab1488

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] K2-295 b and K2-237 b: Two Transiting Hot Jupiters2019

    • 著者名/発表者名
      Smith, A. M. S., Csizmadia, Sz., Gandolfi, D., et al.
    • 雑誌名

      Acta Astronomica

      巻: 69 ページ: 135-158

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Monitoring of the D doublet of neutral sodium during transits of two ‘evaporating’ planets2019

    • 著者名/発表者名
      Gaidos E、Hirano T、Ansdell M
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 485 ページ: 3876~3886

    • DOI

      10.1093/mnras/stz693

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Transiting Multi-planet System HD15337: Two Nearly Equal-mass Planets Straddling the Radius Gap2019

    • 著者名/発表者名
      Gandolfi Davide、Fossati Luca、Livingston John H.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 876 ページ: L24~L24

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab17d9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Curious Case of KOI 4: Confirming Kepler’s First Exoplanet Detection2019

    • 著者名/発表者名
      Chontos Ashley、Huber Daniel、Latham David W.、Bieryla Allyson、Eylen Vincent Van、Bedding Timothy R.、Berger Travis、Buchhave Lars A.、Campante Tiago L.、Chaplin William J.、Colman Isabel L.、Coughlin Jeff L.、Davies Guy、Hirano Teruyuki、et al.
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 157 ページ: 192~192

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ab0e8e

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] K2-290: a warm Jupiter and a mini-Neptune in a triple-star system2019

    • 著者名/発表者名
      Hjorth M、Justesen A B、Hirano T、et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 484 ページ: 3522~3536

    • DOI

      10.1093/mnras/stz139

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 明るい低質量星まわりのハビタブルゾーン存在する地球型惑星探査2020

    • 著者名/発表者名
      Teruyuki Hirano, Norio Narita, Akihiko Fukui, Yuka Fujii, Bun'ei Sato, John Livingston
    • 学会等名
      第7回 宇宙における生命ワークショップ
  • [学会発表] Solar System Objects and Exoplanets2020

    • 著者名/発表者名
      Matt Griffin, Teruyuki Hirano
    • 学会等名
      SPICA collaboration meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 分光観測を用いたトランジット系外惑星探査の現状2020

    • 著者名/発表者名
      平野照幸
    • 学会等名
      第25回天体スペクトル研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] SPICAが切り拓くサイエンス:星・惑星形成,惑星系の観測ハイライト2020

    • 著者名/発表者名
      平野照幸,井上剛志,本田充彦,SPICAサイエンス検討会
    • 学会等名
      日本天文学会2020年春季年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 近赤外高分散分光器IRDによる系外惑星トランジット分光観測2019

    • 著者名/発表者名
      平野照幸,Eric Gaidos,葛原昌幸,小谷隆行,田村元秀,すばる/IRDチーム
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
  • [学会発表] IRDデータの視線速度解析2019

    • 著者名/発表者名
      平野照幸
    • 学会等名
      IRD-SSPキックオフミーティング
    • 招待講演
  • [学会発表] SPICAサイエンス検討会「太陽系・系外惑星班」の活動報告2019

    • 著者名/発表者名
      臼井寛裕,大坪貴文,水木敏幸,奥住聡, 奥谷彩香,大野和正,関根康人,平野照幸,藤井友香,笠羽康正,川島由依,癸生川 陽子,小林仁美,小林浩,佐川英夫,空華智子,高橋葵,前澤裕之,松尾太郎,薮田ひかる,SPICAチーム
    • 学会等名
      日本惑星科学会2019年秋季講演会
  • [学会発表] 太陽系・系外惑星班:overview2019

    • 著者名/発表者名
      平野照幸
    • 学会等名
      SPICAサイエンス検討会: 中間報告会

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公開日: 2021-01-27  

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