2018 Fiscal Year Annual Research Report
系外惑星の軌道・表層進化とそのリモートセンシングへの応用
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18H01247
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
須藤 靖 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90183053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石渡 正樹 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (90271692)
河原 創 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90649758)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 系外惑星 / 天体力学 / 大循環モデル / リモートセンシング / バイオシグニチャー / 星震学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究実施計画に記載した以下の4つのテーマに関する実績を述べる。
1) ケプラー探査機の短周期トランジット惑星に対して、系統的なリング探査を完了した。リングを持つ惑星候補は発見できなかったが、観測データに基づいてその存在確率の上限値を得ることに初めて成功した。
2) 地球の表層データを用いて、太陽に対する自転傾斜角を変化させた10個程度の大循環シミュレーションを実行し、光度曲線の周波数変動を計算するに成功した。現在そのデータを解析し、将来のミッションによって惑星の自転傾斜角がどの程度の精度で推定可能であるか検証中である。
3) 星震学を用いて、約20個のトランジット惑星系の中心星の自転傾斜角を推定した。これは現時点で最大のカタログである。特にケプラー408と呼ばれる地球サイズのトランジット惑星を持つ系の自転傾斜角が約40度であることを発見した。これは、自転公転軸がずれている系において、最小サイズの惑星である。さらに、この方法から推定される主星の自転周期を従来の光度関数変動から推定される測光的自転周期と比較することで、測光的手法の信頼性の問題点を指摘し、また、いくつかの系に対して、自転周期と公転周期の共鳴がある可能性を発見した。
4) ブラックホール連星の周りを公転する天体の運動を、3体問題の摂動論によって解き、その視線速度曲線から、中心連星系の情報を読み取る方法論を構築した。重力波を放出するブラックホール連星の発見は、より長周期のブラックホール連星が多数実在していることを示唆しており、その探査のための一つの方法論を提案できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
特に星震学の解析において、予想していなかった小さいサイズの惑星を持つ系での習性公転自転角のずれを発見することができ、その起源に大きな制約を課すことができた。また、その過程で、従来広く用いられている主星の自転周期の測光的推定のある割合が、信頼できないことを発見した。これは、恒星の自転周期という基本的なパラメータの理解に密接に関係するもので、現在、その方向の研究をさらに推進中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
予想以上に順調に進んでいるので、基本的にはこの方向を進めていく。
ケプラーデータから星の光度曲線の測光的時間変動を系統的に再解析する予定である。大循環モデルシミュレーションについては、その結果の解釈を行うために、人為的な大陸分布を与えて解析し直すなど、物理的な理解を進めている。また、ブラックホール連星探査法については、解析的摂動論が使えないようなより一般的パラメーター空間に対して、数値シミュレーションを用いて検出可能性を検討する。
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