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2020 Fiscal Year Research-status Report

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

Research Project

Project/Area Number 19K14783
Research InstitutionCenter for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences

Principal Investigator

平野 照幸  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, アストロバイオロジーセンター, 助教 (10727449)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords太陽系外惑星 / トランジット / 低質量星 / 近赤外線観測
Outline of Annual Research Achievements

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。2020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
2019年度に引き続き,近赤外高分解能スペクトルから高精度視線速度を取り出すソフトウェアの開発を行った。実際にすばる望遠鏡/IRD分光器で長期間モニター観測された標準星のスペクトルを開発したソフトウェアを用いて解析することで,数ヶ月以上のタイムスケールで2m/s程度の視線速度測定精度を達成できることを示した(Hirano et al. 2020c)。また,近赤外理論スペクトルを用いた数値シミュレーションを実施し,変動する地球大気の透過光スペクトルが天体の視線速度測定に与える影響などを定量的に議論した。
(2) 低質量星周りのトランジット惑星の発見確認
2020年度はすばる望遠鏡/IRD分光器を用いて,トランジット系外惑星探索衛星(TESS)によりトランジット惑星候補を持つと同定された低質量星(主に中期M型矮星)のフォローアップ観測を実施し,視線速度変化から惑星の存在を確認するとともに,いくつかの小型惑星の質量を精度良く決定した。質量測定を行った惑星の中には,これまでM型矮星まわりでほとんど確認されていなかった「超短周期惑星」のTOI-1634bとTOI-1685bが含まれている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2020年度は,査読付原著論文18件(そのうち研究代表者が筆頭著者のものは2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。

Strategy for Future Research Activity

2020年度までの研究で,(1)近赤外視線速度法の開拓についてはある程度研究が完了したため,2021年度は,(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2つのサブプロジェクトを主に推進する。

Causes of Carryover

COVID-19の影響のため,予定していた国際会議への参加が軒並みキャンセルとなり,当初使用予定であった旅費が未使用となった。また,もともと予定していたスペイン・カラーアルト天文台の望遠鏡観測時間の購入についても,望遠鏡時間にほとんど空きがなかったため購入できなかった。
2021年度は,2020年度に取得できなかった望遠鏡時間を改めて購入すると共に,COVID-19の収束状況に応じて国内・国際会議への参加を増やしていく。

  • Research Products

    (29 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 17 results,  Peer Reviewed: 18 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ハワイ大学/プリンストン大学/テキサス大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ハワイ大学/プリンストン大学/テキサス大学
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] トリノ大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      トリノ大学
  • [Int'l Joint Research] カナリア天体物理研究所(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      カナリア天体物理研究所
  • [Int'l Joint Research] 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)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      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
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research] オーフス大学(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      オーフス大学
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      2
  • [Journal Article] First Detection of Hydroxyl Radical Emission from an Exoplanet Atmosphere: High-dispersion Characterization of WASP-33b Using Subaru/IRD2021

    • Author(s)
      Nugroho Stevanus K.、Kawahara Hajime、Gibson Neale P.、de Mooij Ernst J. W.、Hirano Teruyuki、et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 910 Pages: L9

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abec71

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A backward-spinning star with two coplanar planets2021

    • Author(s)
      Hjorth Maria、Albrecht Simon、Hirano Teruyuki、Winn Joshua N.、Dawson Rebekah I.、Zanazzi J. J.、Knudstrup Emil、Sato Bun’ei
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 118 Pages: 2017418118

    • DOI

      10.1073/pnas.2017418118

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characterization of M dwarfs using optical mid-resolution spectra for exploration of small exoplanets2021

    • Author(s)
      Koizumi Yohei、Kuzuhara Masayuki、Omiya Masashi、Hirano Teruyuki、Wisniewski John、Aoki Wako、Sato Bun’ei
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Pages: 154~173

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa112

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A planetary system with two transiting mini-Neptunes near the radius valley transition around the bright M dwarf TOI-7762021

    • Author(s)
      Luque R.、Serrano L. M.、Molaverdikhani K.、Nixon M. C.、Livingston J. H.、Guenther E. W.、Palle E.、Madhusudhan N.、Nowak G.、Korth J.、Cochran W. D.、Hirano T.、et al.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 645 Pages: A41~A41

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202039455

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The South Africa Near-Infrared Doppler (SAND) instrument: concept and instrument design2020

    • Author(s)
      Takahashi Aoi、Kotani Takayuki、Nishikawa Jun、Ueda Akitoshi、Kuzuhara Masayuki、Tamura Motohide、Nagayama Takahiro、Kurita Mikio、Sumi Takahiro、Yamamuro Tomoyasu、Sato Bun'ei、Hirano Teruyuki、Omiya Masashi
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE

      Volume: 11447 Pages: 114473E

    • DOI

      10.1117/12.2560342

  • [Journal Article] Precision radial velocity measurements by the forward-modeling technique in the near-infrared2020

    • Author(s)
      Hirano Teruyuki、Kuzuhara Masayuki、Kotani Takayuki、Omiya Masashi、Kudo Tomoyuki、Harakawa Hiroki、Vievard Sebastien、Kurokawa Takashi、Nishikawa Jun、Tamura Motohide、Hodapp Klaus、Ishizuka Masato、Jacobson Shane、Konishi Mihoko、Serizawa Takuma、Ueda Akitoshi、Gaidos Eric、Sato Bun’ei
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 72 Pages: 93

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa085

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Zodiacal exoplanets in time - XI. The orbit and radiation environment of the young M dwarf-hosted planet K2-25b2020

    • Author(s)
      Gaidos E、Hirano T、Wilson D J、France K、Rockcliffe K、Newton E、Feiden G、Krishnamurthy V、Harakawa H、Hodapp K W、Ishizuka M、Jacobson S、Konishi M、Kotani T、Kudo T、Kurokawa T、Kuzuhara M、Nishikawa J、Omiya M、Serizawa T、Tamura M、Ueda A、Vievard S
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      Volume: 498 Pages: L119~L124

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slaa136

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The TOI-763 system: sub-Neptunes orbiting a Sun-like star2020

    • Author(s)
      Fridlund M、Livingston J、Gandolfi D、...、Hirano T.、et al.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 498 Pages: 4503~4517

    • DOI

      10.1093/mnras/staa2502

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transmission spectroscopy and Rossiter-McLaughlin measurements of the young Neptune orbiting AU Mic2020

    • Author(s)
      Palle E.、Oshagh M.、Casasayas-Barris N.、Hirano T.、Stangret M.、Luque R.、Strachan J.、Gaidos E.、Anglada-Escude G.、Plavchan P.、Addison B.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 643 Pages: A25

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202038583

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] K2-280 b - a low density warm sub-Saturn around a mildly evolved star2020

    • Author(s)
      Nowak Grzegorz、Palle Enric、Gandolfi Davide、Deeg Hans J、Hirano Teruyuki、et al.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 497 Pages: 4423~4435

    • DOI

      10.1093/mnras/staa2077

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Constraining the Bulk Composition of Disintegrating Exoplanets Using Combined Transmission Spectra from JWST and SPICA2020

    • Author(s)
      Okuya Ayaka、Okuzumi Satoshi、Ohno Kazumasa、Hirano Teruyuki
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 901 Pages: 171

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abb088

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of a hot, transiting, Earth-sized planet and a second temperate, non-transiting planet around the M4 dwarf GJ 3473 (TOI-488)2020

    • Author(s)
      Kemmer J.、Stock S.、Kossakowski D.、Kaminski A.、Molaverdikhani K.、Schlecker M.、Caballero J. A.、Amado P. J.、Astudillo-Defru N.、Bonfils X.、Ciardi D.、Collins K. A.、Espinoza N.、Fukui A.、Hirano T.、et al.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 642 Pages: A236

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202038967

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs2020

    • Author(s)
      Nowak G.、Luque R.、Parviainen H.、...、Hirano T.、et al.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 642 Pages: A173

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202037867

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Multiplanet System TOI-4212020

    • Author(s)
      Carleo Ilaria、Gandolfi Davide、Barragan Oscar、...、Hirano T.、et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 160 Pages: 114

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aba124

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Limits on the Spin-Orbit Angle and Atmospheric Escape for the 22 Myr Old Planet AU Mic b2020

    • Author(s)
      Hirano Teruyuki、Krishnamurthy Vigneshwaran、Gaidos Eric、et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 899 Pages: L13

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aba6eb

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Zodiacal exoplanets in time - X. The orbit and atmosphere of the young ‘neptune desert’-dwelling planet K2-100b2020

    • Author(s)
      Gaidos E、Hirano T、Mann A W、Owens D A、Berger T A、France K、Vanderburg A、Harakawa H、Hodapp K W、Ishizuka M、Jacobson S、Konishi M、Kotani T、Kudo T、Kurokawa T、Kuzuhara M、Nishikawa J、Omiya M、Serizawa T、Tamura M、Ueda A
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 495 Pages: 650~662

    • DOI

      10.1093/mnras/staa918

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] LHS 1815b: The First Thick-disk Planet Detected by TESS2020

    • Author(s)
      Gan Tianjun、Shporer Avi、Livingston John H.、Collins Karen A.、Mao Shude、Trani Alessandro A.、Gandolfi Davide、Hirano Teruyuki、et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 159 Pages: 160

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ab775a

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] TOI-503: The First Known Brown-dwarf Am-star Binary from the TESS Mission2020

    • Author(s)
      Subjak Jan、Sharma Rishikesh、Carmichael Theron W.、...、Hirano T.、et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 159 Pages: 151

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ab7245

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Three planets transiting the evolved star EPIC 249893012: a hot 8.8-M_Earth super-Earth and two warm 14.7 and 10.2-M_Earth sub-Neptunes2020

    • Author(s)
      Hidalgo D.、Palle E.、Alonso R.、Gandolfi D.、Fridlund M.、Nowak G.、Luque R.、Hirano T.、et al.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 636 Pages: A89

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201937080

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observations of Spectroscopic Transits for the TRAPPIST-1 System with High-resolution Near-Infrared Spectroscopy2021

    • Author(s)
      Teruyuki Hirano & IRD consortium
    • Organizer
      43rd COSPAR Scientific Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 若い系外惑星の軌道傾斜角測定2021

    • Author(s)
      平野照幸,Vigneshwaran Krishnamurthy,Eric Gaidos,小谷隆行,田村元秀,すばる/IRDチーム
    • Organizer
      日本天文学会2021年春季年会
  • [Presentation] Search for young transiting planets by Exo-JASMINE2020

    • Author(s)
      平野照幸,Exo-JASMINEチーム
    • Organizer
      JASMINE Consortium Meeting 2020
  • [Presentation] Exoplanet Characterizations by High-resolution Spectroscopy in the Near Infrared2020

    • Author(s)
      平野照幸
    • Organizer
      アストロバイオロジーセンター(ABC) シンポジウム 2020: M型星惑星の観測の最前線および惑星環境とバイオシグニチャー
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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