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論文関連の(ほぼ)個人用メモ。
arXiv:1709.07010
Siverd et al. (2017)
KELT-19Ab: A P~4.6 Day Hot Jupiter Transiting a Likely Am Star with a Distant Stellar Companion
(KELT-19Ab：遠方の恒星の伴星を持つおそらく Am 星をトランジットする 4.6 日軌道周期のホットジュピター)
低分散の視線速度測定より，惑星の質量は 4.1 木星質量以下と制約を与えた，また，明確なドップラートモグラフイーのシグナルを検出した．このシグナルから，天球面上に射影した spin-orbit misalignment (中心星の自転軸と惑星の公転軸のずれ) は -179.7度であり，この惑星は逆行軌道であることを示唆する．
これら 2 つの結果から，検出されたのは惑星由来のシグナルであることを確認した．
理論モデルからは，中心星は有効温度が 7500 ± 110 K で，1.62 太陽質量，1.83 太陽半径と推定された．
惑星は 1.91 木星半径で，受け取る輻射量は 3.2 × 109 erg s-1 cm-2 である．惑星のアルベドをゼロとし，完全な熱の再分配が行われていると仮定した場合に示唆される惑星の平衡温度は 1935 K である．
射影した中心星の自転速度は 84.8 ± 2.0 km s-1 で，中心星は高速で自転している．興味深いことに，この射影した自転速度は，同様の有効温度を持つ他の恒星と比べると比較的遅い．
また中心星はストロンチウムなどの金属元素は多く含んでいるが，その他のカルシウムなどは少なく，この恒星が Am 星であることを示唆する．KELT-19A は，我々が知る限りでは確実にトランジット惑星を持つことが検出されている初めての Am 星である．
補償光学観測からは，この恒星は伴星を持っていることが明らかになった．
伴星は，晩期 G9V/早期 K1V のスペクトル型を持ち，KELT-19A からの射影距離 160 AU 程度である．視線速度観測からは，この天体は KELT-19A に重力的に束縛されていることが示唆された．
多くの Am 星は，恒星の伴星を持つことが知られている．この事実は，Am 星の自転速度が比較的遅いことの説明にも使われる．KELT-19 系の場合は伴星の距離が遠いため，伴星が主星の自転の潮汐ブレーキを引き起こしたとは考えにくい．しかし，伴星は Kozai-Lidov 機構を介して惑星を現在の軌道まで移動させた可能性がある．
この戦略のもとで，これまでに A 型星まわりのトランジット惑星を 4 つ発見している．
KELT-17b (Zhou et al. 2016)，KELT-9b (Gaudi et al. 2017)，KELT-20b/MASCARA-2b (Lund et al. 2017, Talens et al. 2017)，そして今回の KELT-19Ab である．
半径：1.830 太陽半径
光度：9.5 太陽光度
有効温度：7500 K
半径：1.91 木星半径
平均密度：0.744 g cm-3 未満
平衡温度：1935 K
日射量：3.18 × 109 erg s-1 cm-2
軌道長半径：0.0637 AU
中心星は Am 星であり，それをトランジットする 4.6 日周期のホットジュピター KELT-19Abを持つ．この惑星は，4 木星質量未満の質量を持つ．惑星は 2 木星半径程度と大きく膨張した半径を持ち，中心星から強い輻射を受けている．惑星の平衡温度はおよそ 2000 K である．また，射影した角度がほぼ -180 度と逆行軌道にある．
また，KELT-19A と KELT-19Ab は，スペクトル型が G9V/K1V の遠方の伴星 KELT-19B を持つ．この伴星の中心星からの射影距離は 160 AU 程度である．
この系は，様々な意味で変わったトランジットホットジュピター系である．
まず，主星であり惑星を持っている KELT-19A は Am 星 (金属線が多い星，metallic line-enhanced star) である．我々が知る限りでは，Am 星がトランジットするホットジュピターを持つ例はこれが最初の報告である．
他の Am 星の例と同じ様に，KELT-19A は同じ有効温度を持つ他の恒星と比べると自転が遅い．Am 星の自転が比較的遅いことと，元素の存在度の特徴的なパターンの両方を説明するモデルとして，近傍の伴星の存在があげられることが多い．これは，伴星の潮汐力によって自転速度が低下したというものである．
しかし，KELT-19B は潮汐ブレーキを引き起こすには遠すぎる位置にある．さらに，KELT-19Ab は中心星の近傍にあるものの，主星の自転を遅くするには質量が軽すぎる (Matsumura et al. 2010)．そのため，KELT-19A のゆっくりした自転は，元々のものであったか，あるいは予想よりも効率的な潮汐ブレーキ機構によって引き起こされたもののどちらかだと考えられる．
arXiv:1709.07010
Siverd et al. (2017)
KELT-19Ab: A P~4.6 Day Hot Jupiter Transiting a Likely Am Star with a Distant Stellar Companion
(KELT-19Ab：遠方の恒星の伴星を持つおそらく Am 星をトランジットする 4.6 日軌道周期のホットジュピター)
概要
ここでは，トランジット惑星 KELT-19Ab の発見を報告する．中心星は，やや明るい V ~ 9.9 の A8V 星，TYC 764-1494-1 (KELT-19A) である．低分散の視線速度測定より，惑星の質量は 4.1 木星質量以下と制約を与えた，また，明確なドップラートモグラフイーのシグナルを検出した．このシグナルから，天球面上に射影した spin-orbit misalignment (中心星の自転軸と惑星の公転軸のずれ) は -179.7度であり，この惑星は逆行軌道であることを示唆する．
これら 2 つの結果から，検出されたのは惑星由来のシグナルであることを確認した．
理論モデルからは，中心星は有効温度が 7500 ± 110 K で，1.62 太陽質量，1.83 太陽半径と推定された．
惑星は 1.91 木星半径で，受け取る輻射量は 3.2 × 109 erg s-1 cm-2 である．惑星のアルベドをゼロとし，完全な熱の再分配が行われていると仮定した場合に示唆される惑星の平衡温度は 1935 K である．
射影した中心星の自転速度は 84.8 ± 2.0 km s-1 で，中心星は高速で自転している．興味深いことに，この射影した自転速度は，同様の有効温度を持つ他の恒星と比べると比較的遅い．
また中心星はストロンチウムなどの金属元素は多く含んでいるが，その他のカルシウムなどは少なく，この恒星が Am 星であることを示唆する．KELT-19A は，我々が知る限りでは確実にトランジット惑星を持つことが検出されている初めての Am 星である．
補償光学観測からは，この恒星は伴星を持っていることが明らかになった．
伴星は，晩期 G9V/早期 K1V のスペクトル型を持ち，KELT-19A からの射影距離 160 AU 程度である．視線速度観測からは，この天体は KELT-19A に重力的に束縛されていることが示唆された．
多くの Am 星は，恒星の伴星を持つことが知られている．この事実は，Am 星の自転速度が比較的遅いことの説明にも使われる．KELT-19 系の場合は伴星の距離が遠いため，伴星が主星の自転の潮汐ブレーキを引き起こしたとは考えにくい．しかし，伴星は Kozai-Lidov 機構を介して惑星を現在の軌道まで移動させた可能性がある．
KELT サーベイと高温星まわりのトランジット惑星
The Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT; Pepper et al. 2003, 2007, 2012) は，当初は明るい恒星 (8 < Vmag < 11) のまわりのトランジット惑星の検出を目的としていた．最近は，高温の恒星周りのトランジット惑星探査のサーベイも行っている．この戦略のもとで，これまでに A 型星まわりのトランジット惑星を 4 つ発見している．
KELT-17b (Zhou et al. 2016)，KELT-9b (Gaudi et al. 2017)，KELT-20b/MASCARA-2b (Lund et al. 2017, Talens et al. 2017)，そして今回の KELT-19Ab である．
パラメータ
KELT-19A
質量：1.62 太陽質量半径：1.830 太陽半径
光度：9.5 太陽光度
有効温度：7500 K
KELT-19Ab
質量：4.07 木星質量未満半径：1.91 木星半径
平均密度：0.744 g cm-3 未満
平衡温度：1935 K
日射量：3.18 × 109 erg s-1 cm-2
軌道長半径：0.0637 AU
KELT-19 系について
KELT-19 系は階層的三重星 (hierarchical triple) である．中心星は Am 星であり，それをトランジットする 4.6 日周期のホットジュピター KELT-19Abを持つ．この惑星は，4 木星質量未満の質量を持つ．惑星は 2 木星半径程度と大きく膨張した半径を持ち，中心星から強い輻射を受けている．惑星の平衡温度はおよそ 2000 K である．また，射影した角度がほぼ -180 度と逆行軌道にある．
また，KELT-19A と KELT-19Ab は，スペクトル型が G9V/K1V の遠方の伴星 KELT-19B を持つ．この伴星の中心星からの射影距離は 160 AU 程度である．
この系は，様々な意味で変わったトランジットホットジュピター系である．
まず，主星であり惑星を持っている KELT-19A は Am 星 (金属線が多い星，metallic line-enhanced star) である．我々が知る限りでは，Am 星がトランジットするホットジュピターを持つ例はこれが最初の報告である．
他の Am 星の例と同じ様に，KELT-19A は同じ有効温度を持つ他の恒星と比べると自転が遅い．Am 星の自転が比較的遅いことと，元素の存在度の特徴的なパターンの両方を説明するモデルとして，近傍の伴星の存在があげられることが多い．これは，伴星の潮汐力によって自転速度が低下したというものである．
しかし，KELT-19B は潮汐ブレーキを引き起こすには遠すぎる位置にある．さらに，KELT-19Ab は中心星の近傍にあるものの，主星の自転を遅くするには質量が軽すぎる (Matsumura et al. 2010)．そのため，KELT-19A のゆっくりした自転は，元々のものであったか，あるいは予想よりも効率的な潮汐ブレーキ機構によって引き起こされたもののどちらかだと考えられる．
[0回]
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論文関連の(ほぼ)個人用メモ。
arXiv:1709.06851
Perger et al. (2017)
HADES RV Programme with HARPS-N at TNG VI. GJ 3942 b behind dominant activity signals
(TNG の HAPRS-N による HADES 視線速度プログラム VI．大きな活動シグナルに隠れた GJ 3942b)
ここでは GJ 3942 系を HARPS-N で観測した．過去 5 年にわたって，合計で 145 の分光データを取得した．また，恒星活動による変動と惑星によるシグナルを区別するために，追加で測光観測も行った．
その結果，新しい系外惑星 GJ 3924b を検出した，これはスーパーアースであり，軌道周期は 6.9 日，最小質量は 7.1 地球質量である．
また，恒星の自転周期は 16.3 日と特定された．
惑星由来の視線速度シグナルを差し引いた残差の中にも，別のシグナルを発見した．しかし現段階では，それが二番目の惑星によるという十分な有意性は見いだせなかった．もしこのシグナルが二体目の惑星由来であると確認された場合，この惑星候補は最小質量が 6.3 地球質量で軌道周期 10.4 日となり，内側の GJ 3924b と 3:2 平均運動共鳴に入っていることを示唆する．
距離：16.93 pc
質量：0.63 太陽質量
半径：0.61 太陽半径
有効温度：3867 K
金属量：[Fe/H] = -0.04
自転周期：16.283 日
ハビタブルゾーンは 0.29 - 0.55 AU の範囲 (軌道周期が 73 - 187 日となる範囲) である．
軌道離心率：0.121
最小質量：7.14 地球質量
軌道長半径：0.0608 AU
最小質量：6.33 地球質量
軌道長半径：0.0798 AU
arXiv:1709.06851
Perger et al. (2017)
HADES RV Programme with HARPS-N at TNG VI. GJ 3942 b behind dominant activity signals
(TNG の HAPRS-N による HADES 視線速度プログラム VI．大きな活動シグナルに隠れた GJ 3942b)
概要
M 型星の表面における，短周期・中周期の磁気的現象は，視線速度データ中に惑星と似たシグナルを引き起こすだけではなく，惑星由来のシグナルを隠してしまうこともある．ここでは GJ 3942 系を HARPS-N で観測した．過去 5 年にわたって，合計で 145 の分光データを取得した．また，恒星活動による変動と惑星によるシグナルを区別するために，追加で測光観測も行った．
その結果，新しい系外惑星 GJ 3924b を検出した，これはスーパーアースであり，軌道周期は 6.9 日，最小質量は 7.1 地球質量である．
また，恒星の自転周期は 16.3 日と特定された．
惑星由来の視線速度シグナルを差し引いた残差の中にも，別のシグナルを発見した．しかし現段階では，それが二番目の惑星によるという十分な有意性は見いだせなかった．もしこのシグナルが二体目の惑星由来であると確認された場合，この惑星候補は最小質量が 6.3 地球質量で軌道周期 10.4 日となり，内側の GJ 3924b と 3:2 平均運動共鳴に入っていることを示唆する．
パラメータ
GJ 3924
スペクトル型：M0距離：16.93 pc
質量：0.63 太陽質量
半径：0.61 太陽半径
有効温度：3867 K
金属量：[Fe/H] = -0.04
自転周期：16.283 日
ハビタブルゾーンは 0.29 - 0.55 AU の範囲 (軌道周期が 73 - 187 日となる範囲) である．
GJ 3924b
軌道周期：6.905 日軌道離心率：0.121
最小質量：7.14 地球質量
軌道長半径：0.0608 AU
GJ 3924c (未確定)
軌道周期：10.778 日最小質量：6.33 地球質量
軌道長半径：0.0798 AU
[0回]
論文関連の(ほぼ)個人用メモ。
arXiv:1709.06124
Mackebrandt et al. (2017)
Transmission spectroscopy of the hot Jupiter TrES-3 b: Disproof of an overly large Rayleigh-like feature
(ホットジュピター TrES-3b の透過分光観測：過度に大きいレイリー様特徴への反証)
近接ガス惑星 TrES-3b の過去の透過スペクトル観測では，青い側の波長 (短波長側) に向かって惑星大気での吸収が増加するのが検出されている，この吸収の増加は，惑星大気中でのレイリー散乱のみでは説明が出来ないほどの大きい増加だと報告されている．
ここではこの惑星の可視光での透過スペクトルのフォローアップ観測を行った．観測の目的は，過去に報告されている，短波長側に向かっての不透明度の強い増加を調べることである．さらに，恒星の黒点の存在が透過スペクトルに及ぼす影響を推定する試みも行った．
この研究では，近紫外から近赤外までの異なるバンドに渡る新しい観測だけでなく，公開されている過去の Gran Telescopio Canarias (GTC) での分光観測データと，同じく公開されている広帯域の観測データを使用して解析を行った．さらに，中心星の長期間に渡る測光観測も行った．
新しく得られた観測結果では，過去の研究と比べるとスペクトルの傾きはずっと小さいものだった．この結果を元に，過去に報告されていた，短波長側に向かって大きく増加するシグナルは TrES-3 系に起因するものではないと結論付けた．
さらに，広帯域スペクトルは平坦なスペクトル的な特徴を示した．
長期間に渡る中心星の測光観測からは，惑星大気の透過スペクトルが，惑星によって隠されていない位置にある恒星の黒点によって大きな影響を受けている可能性は排除された．
arXiv:1709.06124
Mackebrandt et al. (2017)
Transmission spectroscopy of the hot Jupiter TrES-3 b: Disproof of an overly large Rayleigh-like feature
(ホットジュピター TrES-3b の透過分光観測：過度に大きいレイリー様特徴への反証)
概要
系外惑星のトランジット観測は，その惑星の組成や大気を探るための良い機会である．近接ガス惑星 TrES-3b の過去の透過スペクトル観測では，青い側の波長 (短波長側) に向かって惑星大気での吸収が増加するのが検出されている，この吸収の増加は，惑星大気中でのレイリー散乱のみでは説明が出来ないほどの大きい増加だと報告されている．
ここではこの惑星の可視光での透過スペクトルのフォローアップ観測を行った．観測の目的は，過去に報告されている，短波長側に向かっての不透明度の強い増加を調べることである．さらに，恒星の黒点の存在が透過スペクトルに及ぼす影響を推定する試みも行った．
この研究では，近紫外から近赤外までの異なるバンドに渡る新しい観測だけでなく，公開されている過去の Gran Telescopio Canarias (GTC) での分光観測データと，同じく公開されている広帯域の観測データを使用して解析を行った．さらに，中心星の長期間に渡る測光観測も行った．
新しく得られた観測結果では，過去の研究と比べるとスペクトルの傾きはずっと小さいものだった．この結果を元に，過去に報告されていた，短波長側に向かって大きく増加するシグナルは TrES-3 系に起因するものではないと結論付けた．
さらに，広帯域スペクトルは平坦なスペクトル的な特徴を示した．
長期間に渡る中心星の測光観測からは，惑星大気の透過スペクトルが，惑星によって隠されていない位置にある恒星の黒点によって大きな影響を受けている可能性は排除された．
[0回]
論文関連の(ほぼ)個人用メモ。
arXiv:1709.05427
Holman et al. (2017)
A dwarf planet class object in the 21:5 resonance with Neptune
(海王星と 21:5 共鳴に入っている準惑星級天体)
発見されたのは，2010 JO179 で，絶対等級は Hr = 3.4 ± 0.1 であった．
やや赤っぽい色をしており， g-r = 0.88 ± 0.21，概ね丸い形状をしており，30.6 時間周期でゆっくりと自転している．
アルベドの推定から，この天体の直径は 600 - 900 km である．
この天体の観測は 2005 - 2016 年の長期間にわたって行われており，軌道はよく決定されている，軌道長半径 78.307 ± 0.009 AU である．これほどの精度で軌道長半径が分かっている遠方天体は多くない．
この天体は数億年のタイムスケールで，海王星との 21:5 平均運動共鳴で秤動していることが分かった．そのためこの天体は，少数ではあるが最近発見数が増えている，準安定共鳴軌道にある遠方準惑星候補の一員である．
軌道離心率：0.49781 ± 0.00005
軌道傾斜角：32.04342 ± 0.00001°
arXiv:1709.05427
Holman et al. (2017)
A dwarf planet class object in the 21:5 resonance with Neptune
(海王星と 21:5 共鳴に入っている準惑星級天体)
概要
Pan-STARRS Outer Solar System Survey による，準惑星候補天体の発見を報告する．発見されたのは，2010 JO179 で，絶対等級は Hr = 3.4 ± 0.1 であった．
やや赤っぽい色をしており， g-r = 0.88 ± 0.21，概ね丸い形状をしており，30.6 時間周期でゆっくりと自転している．
アルベドの推定から，この天体の直径は 600 - 900 km である．
この天体の観測は 2005 - 2016 年の長期間にわたって行われており，軌道はよく決定されている，軌道長半径 78.307 ± 0.009 AU である．これほどの精度で軌道長半径が分かっている遠方天体は多くない．
この天体は数億年のタイムスケールで，海王星との 21:5 平均運動共鳴で秤動していることが分かった．そのためこの天体は，少数ではあるが最近発見数が増えている，準安定共鳴軌道にある遠方準惑星候補の一員である．
パラメータ
軌道長半径：78.307 ± 0.009 AU軌道離心率：0.49781 ± 0.00005
軌道傾斜角：32.04342 ± 0.00001°
[0回]
論文関連の(ほぼ)個人用メモ。
arXiv:1709.04461
Bell et al. (2017)
The Very Low Albedo of WASP-12b From Spectral Eclipse Observations with Hubble
(ハッブルによるスペクトル食観測からの WASP-12b の非常に低いアルベド)
得られたスペクトルから，290 - 570 nm の波長の範囲での白色光の幾何学的アルベド (geometric albedo) の上限値として，Ag < 0.064 (97.5% 信頼水準) を与えた．同じ波長の範囲内で波長を 6 つの bin に区切ったものでも，全ての bin に対して厳しい上限値を与えた．
しかしここでの食の深さの不定性は，ポアソン限界よりも ~ 40%大きいものであり，太陽型の恒星である主星の内因性の変動によって制限を受けるものである．太陽の光度は，数分程度のタイムスケールで 10-4 の水準で変動することが知られている．
ここでは，得られた食の深さへの制限を用いて，この惑星に対して提案されている 2 つの大気モデルを試験した．観測されているスペクトルの特徴が，大気中の酸化アルミニウムのヘイズによるミー散乱が原因であるとするモデルと，雲無し大気中でのレイリー散乱によるとするモデルの 2 つである．
今回の観測結果からは，どちらのモデルの可能性も排除された．スペクトルは，惑星からの熱放射と，原子水素とヘリウムによる弱いレイリー散乱の合計とするモデルと整合的であった．
今回の WASP-12b の観測結果は，この惑星以外で反射光のスペクトルが分解されている唯一のホットジュピターである，より低温の惑星 HD 189733b のものとは全く対照的な結果となった．HD 189733b の観測データは，波長が短くなるに連れアルベドが増加する傾向を示している．
可視光でのアルベドスペクトルが得られている最初の 2 つの系外惑星が，その特徴において有意な差を示すという事実は，スペクトル分解された反射光観測の重要性を示し．また同じホットジュピターの中でも大きな多様性が存在していることを示すものである．
arXiv:1709.04461
Bell et al. (2017)
The Very Low Albedo of WASP-12b From Spectral Eclipse Observations with Hubble
(ハッブルによるスペクトル食観測からの WASP-12b の非常に低いアルベド)
概要
ハッブル宇宙望遠鏡の Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) を用いて，ホットジュピター WASP-12b の可視光での二次食を観測した．得られたスペクトルから，290 - 570 nm の波長の範囲での白色光の幾何学的アルベド (geometric albedo) の上限値として，Ag < 0.064 (97.5% 信頼水準) を与えた．同じ波長の範囲内で波長を 6 つの bin に区切ったものでも，全ての bin に対して厳しい上限値を与えた．
しかしここでの食の深さの不定性は，ポアソン限界よりも ~ 40%大きいものであり，太陽型の恒星である主星の内因性の変動によって制限を受けるものである．太陽の光度は，数分程度のタイムスケールで 10-4 の水準で変動することが知られている．
ここでは，得られた食の深さへの制限を用いて，この惑星に対して提案されている 2 つの大気モデルを試験した．観測されているスペクトルの特徴が，大気中の酸化アルミニウムのヘイズによるミー散乱が原因であるとするモデルと，雲無し大気中でのレイリー散乱によるとするモデルの 2 つである．
今回の観測結果からは，どちらのモデルの可能性も排除された．スペクトルは，惑星からの熱放射と，原子水素とヘリウムによる弱いレイリー散乱の合計とするモデルと整合的であった．
今回の WASP-12b の観測結果は，この惑星以外で反射光のスペクトルが分解されている唯一のホットジュピターである，より低温の惑星 HD 189733b のものとは全く対照的な結果となった．HD 189733b の観測データは，波長が短くなるに連れアルベドが増加する傾向を示している．
可視光でのアルベドスペクトルが得られている最初の 2 つの系外惑星が，その特徴において有意な差を示すという事実は，スペクトル分解された反射光観測の重要性を示し．また同じホットジュピターの中でも大きな多様性が存在していることを示すものである．
[0回]
天文・宇宙物理関連メモ vol.286 Zhou et al. (2016) KELT-17b の発見とドップラートモグラフィー
天文・宇宙物理関連メモ vol.488 Scott Gaudi et al. (2017) 表面温度が 4600 K のホットジュピター KELT-9b の発見
天文・宇宙物理関連メモ vol.524 Lund et al. (2017) および Talens et al. (2017) A 型星をトランジットするホットジュピター KELT-20b/MASCARA-2b の発見