2020 Fiscal Year Annual Research Report
赤色矮星まわりのスーパーアースの大気観測とその統計的性質の調査
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20J21872
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
森 万由子 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | 系外惑星 / トランジット法 / 恒星 / 黒点 / 惑星の発見確認 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初の目的から発展して、主に二つの研究を行ってきた。一つは、宇宙望遠鏡TESSで見つかった大気観測に適した惑星の発見確認、もう一つは、惑星観測における恒星表面の不均一性の影響調査である。
一つ目に関しては、TESSで見つかった惑星候補天体TOI1696.01について、多色撮像装置MuSCATとMuSCAT3、赤外分光装置IRD等の観測を組み合わせて惑星であることを確認し、その性質を調べた。これはTESSフォローアップ観測プログラムという世界的な取り組みの一環であり、私はこの天体の発見確認について筆頭著者として論文にまとめた(Mori et al. in press)。この惑星は、主星に近い(0.023au)中で比較的大きい(3.09地球半径)惑星で、惑星の存在頻度が少ない「ネプチューン砂漠」の付近に存在することがわかった。今後、JWSTなどの次世代装置を用いた大気の分光観測の主要なターゲットとなる惑星である。その他、複数の惑星の発見確認に観測・解析者として貢献した。
二つ目に関しては、赤色矮星周りの惑星のトランジット観測(惑星が恒星の前を横切る時の減光量を見る観測)において影響を及ぼすと考えられる恒星表面の不均一性(黒点、白斑、フレアなど)を調査するため、MuSCATシリーズとLCO１m望遠鏡を用いて、活動的な赤色矮星K2-25の明るさのモニタリングと、その惑星K２-25bの複数回のトランジット観測を行った。今後これらを解析することにより、主星表面の黒点・白斑分布をマッピングし、そのトランジット観測への影響を議論する。また、その他赤色矮星周りの惑星LHS1140b、TRAPPIST-1hについて、宇宙望遠鏡HSTによるトランジット分光観測結果に対する主星表面の影響を調査し共著論文を出版した(Edwards et al. 2021, Gressier et al. 2022)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本来の目標であった惑星の大気観測については、大型の望遠鏡の観測提案を通せず実行できていないが、MuSCATシリーズなどの観測時間を確保できる望遠鏡を用いて、「大気観測への恒星表面の影響調査」など、独自のサイエンスを展開できている。K2-25については観測シーズンが終わり、十分なデータが取得できたため、今後解析を進め2022年度中に研究成果をまとめる。新型コロナウイルス感染症の影響により研究会参加や他の研究者との議論の機会が減少してしまったが、オンラインミーティングを用いて恒星の研究者からも意見をもらいながら研究を進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
K2-25の研究について、観測データを解析し、主星表面のフェイズと対応づけて多色のトランジット深さの変動を調べる。結果は2022年度中の論文化を目指し、博士論文にまとめる。解析においては恒星フレアの影響を慎重に扱わなければならないことがわかっており、その方針について、恒星の磁気活動の研究者と議論をする。また、フレアを扱うために発展的なガウシアンプロセス等を用いる必要がある可能性があり、統計手法についても複数の方法を試し結果を比較する。
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