論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1711.05334
Hoeijmakers et al. (2017)
Searching for reflected light from τ Bootis b with high-resolution ground-based spectroscopy: Approaching the 10−5 contrast barrier
(高分散地上分光観測によるうしかい座タウ星b の反射光の探査：10^-5 のコントラスト差バリアへのアプローチ)

概要

系外惑星の表面で反射した恒星光の測定は，恒星と惑星の光度のコントラストが非常に大きいため難しい．例えばホットジュピターの場合，惑星のアルベド (反射率)・半径・軌道距離に依存するが，コントラストは 10^-6 - 10^-4 程度になる．

ホットジュピターが初めて検出されて以降，表面で反射光を検出する試みは行われている．しかしホットジュピターは光をよく反射する雲層が一般的に欠けているため，アルベドは低い傾向がある．そのため反射光の検出に成功した例は非常に限定されている．


この研究の目的は，tau Boo b (うしかい座タウ星b) の反射光を探査することである．この惑星はホットジュピターであり，中心星のうしかい座タウ星はホットジュピターを持つ恒星の中では最も明るい部類である．

1997 年にこの惑星が発見されて以降，高分散分光観測を用いて惑星表面での反射光の観測が何度か行われてきた．ここでは，それらのデータを一つのメタ解析に統合し，2000 を超える高分散スペクトルを解析した．解析に用いたこれらのデータは，UVES, ESPaDOnS, NARVAL UES と HARPS-N で取得されたもので，観測期間は 1998 - 2013 年にまたがっている．

それぞれのスペクトルから恒星由来のスペクトルを取り除き，その後 PHOENIX モデルスペクトルを用いて相互相関を取った．

その結果，惑星と恒星のコントラストの 3 σ の上限値として，1.5 × 10^-5 を達成した．
この惑星の半径が 1.15 木星半径だとすると，この値は可視光の 400 - 700 nm の範囲でアルベドが 0.12 であることに相当する．

今回得られた低いアルベドの推定値は，宇宙空間からの観測による別のホットジュピターの二次食と位相曲線の観測，およびそれらの惑星の反射特性に対する理論的な予言と一致するものである．

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