論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1802.07316
Turner et al. (2018)
The search for radio emission from exoplanets using LOFAR beam-formed observations: Jupiter as an exoplanet
(LOFAR ビーム形成観測を用いた系外惑星からの電波放射探査：系外惑星としての木星)

概要

磁場を持った太陽系の惑星は強い電波の放射源である．理論的研究からは，太陽系近傍の中心星に近接した軌道にある系外惑星からの電波放射は，強度が木星からのメートル波放射の 10³ - 10⁶ 倍になることが示唆されている．電波領域での系外惑星の検出は新しい研究分野の開拓に繋がるが，これまでに系外惑星の電波の周波数での検出は確認されていない．

ここでは，LOFAR を用いた低周波ビーム形成観測を用いて，系外惑星からの放射を模擬するようにスケーリングされた木星からの放射を調査した．研究の目的は，木星を系外惑星からの電波放射探査のガイドラインとして使用することができ，LOFAR beam-formed 観測の感度限界を効果的に測定することが出来るような，一連の観測値を定義することである．

上記の目的を達成するため，木星の LOFAR による観測結果をダウンスケールするためのファクターで割り，さらにその観測に “sky background” の beam-formed データを加えることで，”系外惑星としての木星” の観測を模擬した．

次にこの人工的なデータセットを，処理パイプライン・後処理パイプラインを通じて実行し，どのダウンスケールファクターまでデータセット中に木星が検出されているかを判断した．

その結果，系外惑星からの電波バーストは，もし電波のフラックスが木星の電波バーストの活発な放射イベントの最中の典型的な水準 (~ 4 × 10⁵ Jy) より 10⁶ 倍強い場合は，5 pc の距離にある系外惑星からの電波放射が検出できる．
同様に，木星のデカメートル波バースト放射のピーク (~ 5 × 10⁶ Jy) の 10⁶ 倍の水準の場合を仮定すると，20 pc の範囲の系外惑星からの放射が検出可能と推定される．この距離は，既知の系外惑星である 55 Cnc (かに座 55 番星)，Tau Boo (うしかい座タウ星)，Ups And (アンドロメダ座ウプシロン星) を含む範囲である．

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