論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1904.07997
Vines et al. (2019)
NGTS-6b: An Ultra Hot-Jupiter Orbiting a Metal-rich star
(NGTS-6b：金属豊富星を公転するウルトラホットジュピター)

概要

Next Generation Transit Survey (NGTS) での新しいウルトラホットジュピターの発見を報告する．

NGTS-6b は軌道周期 21.17 時間で中心星を公転しており，1.330 木星質量，1.271 木星半径である．現在知られている少数のウルトラホットジュピターのポピュレーションと同様に，この惑星も金属量が豊富な恒星を公転している ([Fe/H] = 0.11 ± 0.09)．

光蒸発モデルは，惑星系の 96 億年にわたる進化の間に，惑星大気の 5% を失うことを示唆している．

この惑星は，少数だが発見数が増えている超短周期巨大ガス惑星の仲間であり，このような惑星の形成と進化メカニズムを支配している過程の理解を助けるものである．

パラメータ

NGTS-6

等級：V = 14.087
有効温度：4410 K
金属量：[Fe/H] = 0.11
質量：0.7876 太陽質量
半径：0.656 太陽半径
年齢：96 億歳
距離：311.042 pc

NGTS-6b

軌道周期：0.882058 日
質量：1.330 木星質量
半径：1.271 木星半径
密度：0.805 g cm^-3
軌道長半径：0.016623018 AU

NGTS-6b について

NGTS-6b は，中心星をかすめるようなトランジット (grazing transit) を起こしている．また NGTS で発見された初めてのウルトラホットジュピターである．

これまでに発見されている超短周期惑星の数は少なく，またそのうち巨大惑星は 6 個のみである．超短周期惑星の中で 8 地球半径より大きいものは，WASP-18b，WASP-43b，WASP-103b，HATS-18b，KELT-16b，WASP-19b である．NGTS-6b のパラメータは既知のウルトラホットジュピターの集団の中心付近に位置しており，これが独立した惑星の集団であることに重み付けを与える．

超短周期惑星について

超短周期惑星の検出バイアス

超短周期惑星は軌道周期が 1 日未満と短く，中心星に極めて近い軌道を公転する惑星である．大部分は宇宙空間の装置，特に CoRoT とケプラーによる観測で発見されており，それらは物理サイズと質量が小さく，従って大きな密度を持つ惑星である．

地上観測ではこのような系を発見するのは難しい．これは視線速度法でもトランジット法でも．夜ごとの窓関数の問題に影響を受けるためである．またこのような惑星の形成メカニズムでは，小さい惑星がより多く形成されるように思われ，そのため視線速度とトランジットでのシグナルも小さいものとなり，検出が難しい．

しかしプラスの側面として，他のバイアスはこれらの惑星検出手法に有利に働く．
ある惑星系での視線速度の振幅は惑星の軌道周期が小さくなるに伴って大きくなり，またトランジットの確率とトランジットの頻度も上昇する．実際，小さい超短周期のスーパーアース (2 地球半径以下) は大きな惑星よりも 5 倍程度一般的な存在であるが (Winn et al. 2018)，地上からの測光サーベイで検出され視線速度測定で確認されたものは，大部分がホットジュピターである．これらのホットスーパーアースとホットジュピターの 2 つの極端な集団の間はあまり分かっていない．

形成モデル

超短周期惑星の集団の形成モデルは，移動するより重い惑星の光蒸発かロッシュローブオーバーフローを考慮している．これはガス惑星からガスのエンベロープを引き剥がす過程である (Valsecchi et al. 2014など)．この惑星の移動は，円盤移動 (Mandell et al. 2007など) でも力学的相互作用 (Fabrycky & Tremaine 2007) でも起きうる．またその場形成の寄与もあるかもしれない (Chiang & Laughlin 2013)．

初めてのウルトラホットジュピター (軌道周期 1 日以下の巨大ガス惑星) WASP-19b (Hebb et al. 2010) の発見により，なぜこの惑星がガスのエンベロープの大部分を失っていないのかの説明が欠けていることがその力学的な進化の歴史に強い制約を与えるため，これらのモデルの深い理解に繋がった (Essicj & Weinberg 2015)．ウルトラホットジュピターのその後の発見および今後の発見は，近接惑星の形成と進化に重大な制約を与えている．

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