観測による高温星周辺のホットジュピターの軌道進化の解明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K20376
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0204:天文学、地球惑星科学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 渡辺 紀治 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員 (20909593)
• 研究期間 (年度): 2021-08-30 – 2024-03-31
• キーワード: 軌道進化

研究成果の概要

ホットジュピターの軌道進化解明のため、惑星食(トランジット)の分光・測光観測による惑星軌道歳差を検出から、高温星周辺のホットジュピターの惑星軌道傾斜角を測定した。そこで、高温星周辺のホットジュピターWASP-33bとTOI-1518bに対して、高分散分光器による分光データと、トランジット測光データを使用して、惑星軌道歳差の観測をしたところいずれも高離心率移動モデルによる軌道進化を示唆した。
また、高温星周辺のホットジュピターの発見確認のため、高分散分光器を使った観測を実施したところ、極軌道の可能性を示したが、観測データはノイズが大きく発見確認が困難なため、より大型の望遠鏡による観測を提案した。

自由記述の分野

系外惑星

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、実際においても惑星軌道傾斜角が傾いていた結果を示したことから、ホットジュピターの惑星軌道進化は円盤相互作用より、高離心率移動モデルを支持する形となった。この点において、ホットジュピターの軌道進化解明に一歩踏み込んだと言える。
また、惑星軌道歳差による惑星軌道傾斜角の測定例がしくないため、本研究の成果が、その測定法の基盤になりうると考えている。さらに、検出された惑星軌道歳差の数自体少なく、本研究で4例目まで増やすことができ、高温星周辺のホットジュピターにおいては、惑星軌道歳差によってトランジット観測が出来なくなる時期がいずれ訪れることを示した。