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2015 年度 実施状況報告書

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

研究課題/領域番号 25800106
研究機関東京大学

研究代表者

河原 創  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90649758)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード系外惑星キャラクタリゼーション / 直接撮像 / ケプラー衛星 / 長周期惑星
研究実績の概要

本年度は、将来の直接撮像衛星による地球型惑星キャラクタリゼーションの新しい手法を開発し論文発表した。具体的には、惑星の自転による光度変動の周波数が、赤道傾斜角や軌道傾斜角により変調をうけることを発見し、これのモデリングを行った。また具体的にPseudo Wigner Ville distributionを用いて、シミュレートした光度変動曲線から周波数変調を検出できる事を示し、先のモデルとあわせて赤道傾斜角等が推定できる事をしめした。これらの結果は、Astrophysical Journalに掲載予定(Kawahara 2016)である。

また、ケプラー衛星のデータ中から、長周期惑星を探す新しい方法論を開発し、実際に探査を行った。これにはケプラー衛星が稼働した4年分のデータから単一トランジット現象(一回もしくは二回のみトランジットがあるもの)を目視により探査を行い、結果、7個の長周期トランジット惑星候補を発見した。また、この結果はcompact multi planet系の約20パーセント以上に、クールな巨大ガス惑星が存在する事を示唆している。発見した惑星候補はケプラーチームによりKOI(Kepler Object of Interest)として正式に認められる予定である。これらの結果は、Astrophysical Journalに掲載予定(Uehara, Kawahara, Masuda et al. 2016)である。

また、連星系においてもこのような単一トランジット現象を発見し、惑星よりは恒星に近い天体だったものの、この詳細解析をおこなった。結果、単一トランジット中に連星による食が3回観測された事と光速が有限である効果を利用し、光度曲線のみから軌道パラメタを全て決定する事に成功したこれらの結果は、Astrophysical Journal Lettersに出版された(Masuda, Ueahara, Kawahara, ApJL, 806, L37 (2015))。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度は、当初予定していた直接撮像のキャラクタリゼーションの新手法の開発のみならず、ケプラー衛星の光度曲線解析の手法の開発と、その結果、長周期トランジット惑星候補の発見も行う事ができたため。

今後の研究の推進方策

直接撮像のキャラクタリゼーション手法については、今後GCMモデルを用いたより現実的なシミュレーションによる検証を検討している。また、独立成分分析やスパース性に基づく逆問題などによる、より良い推定方法も検討中である。
光度曲線解析についてはGPUを用いた、より大規模な探索方法を模索中である。

次年度使用額が生じた理由

掲載予定の論文の校正が遅れたため次年度に使用する。

次年度使用額の使用計画

論文投稿費の一部として使用

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Transiting Planet Candidates Beyond the Snow Line Detected by Visual Inspection of 7557 Kepler Objects of Interest2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Uehara, Hajime Kawahara, Kento Masuda, Shin’ya Yamada, Masataka Aizawa
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 822 ページ: 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 ofDirectly Imaged Exoplanets: Geometric Effect as a Probe of Planetary Obliquity2016

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kawahara
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 印刷中 ページ: 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 Photometry2015

    • 著者名/発表者名
      Kento Masuda, Sho Uehara, Hajime Kawahara
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters

      巻: L37 ページ: 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 Imaging2015

    • 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 ページ: 216

    • DOI

      10.1088/0004-637X/806/2/216

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Suzaku X-ray study of the double radio relic galaxy cluster CIZA J2242.8+53012015

    • 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

    • 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 Toothbrush Radio Relic2015

    • 著者名/発表者名
      M. Itahana, M. Takizawa, H. Akamatsu, T. Ohashi, Y. Ishisaki, H. Kawahara, R. J. Van Weeren
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 67 ページ: 113

    • DOI

      10.1093/pasj/psv084

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [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 – 2016-03-17

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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