灼熱の木星へようこそ

【2016/07/24 (日) 13:13】 | 天文・宇宙物理
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論文関連の(ほぼ)個人用メモ。

arXiv:1607.00688
Bento et al. (2016)
HATS-22b, HATS-23b and HATS-24b: Three new transiting Super-Jupiters from the HATSouth Project
(HATS-22b, HATS-23b と HATS-24b：HATSouth プロジェクトによる 3 つの大型の木星型トランジット惑星)

概要

HATS-22b, HATS-23b, HATS-24b の 3 つのやや重いトランジットするホットジュピターの発見を報告する．これらの惑星は，~ 2 木星質量の惑星である．

パラメータ

HATS-22 系

HATS-22

等級：13.455
有効温度：4803 K
金属量：[Fe/H] = 0.000
質量：0.759 太陽質量
半径：0.689 太陽半径
光度：0.226 太陽光度
年齢：4.6 Gyr
距離：207.9 pc

HATS-22b

軌道周期：4.7228124 日
質量：2.74 木星質量
半径：0.953 木星半径
平均密度：3.89 g cm^-3
軌道長半径：0.05025 AU
軌道離心率：0.079
平衡温度：858 K

HATS-23 系

HATS-23

等級：13.901
有効温度：5780 K
金属量：[Fe/H] = 0.280
質量：1.121 太陽質量
半径：1.199 太陽半径
光度：1.43 太陽光度
年齢：4.2 Gyr
距離：747 pc

HATS-23b

軌道周期：2.1605156 日
質量：1.470 木星質量
半径：1.86 木星半径
平均密度：0.29 g cm^-3
軌道長半径：0.03397 AU
平衡温度：1654 K

HATS-24 系

HATS-24

等級：12.830
有効温度：6346 K
金属量：[Fe/H] = 0.000
質量：1.212 太陽質量
半径：1.172 太陽半径
光度：1.96 太陽光度
年齢：0.88 Gyr
距離：510 pc

HATS-24b

軌道周期：1.3483954 日
質量：2.44 木星質量
半径：1.487 木星半径
平均密度：0.92 g cm^-3
軌道長半径：0.02547 AU
平衡温度：2067 K

議論

質量と半径の依存性

惑星の質量と半径の関係を，Fortney et al. (2007) のモデルと比較した．固体コアを持たないモデルと，100 地球質量のコアを持つ場合の 2 つを理論線として参照した．

その結果，今回発見された 3 惑星はどれも 2 つのモデルの間には入らないが，HATS-22b は 95%の確度で 100 地球質量のコアを持つモデルと整合した．また，これまでに発見されているホットジュピターの中でも最も平均密度が高い (上位 10 位に入る) グループに属する．

HATS-23b は主星をかすめるようなトランジット (grazing transit) を起こすためパラメータ決定の精度が悪い．しかし，推定される惑星半径の下限値であっても，固体コアが小さいモデルと整合的である．

HATS-24b は，純粋な水素・ヘリウム組成のモデルよりも大きく，膨張した半径を持つ惑星である．

惑星の軌道離心率

HATS-22b の軌道離心率はゼロではない値である (e = 0.079)．
横軸に惑星の軌道長半径と中心星の半径の比率，縦軸に惑星質量と中心星質量の比率をとってプロットすると，HATS-22b は HATS-23b, HATS-24b とは明らかに異なる領域に存在する．(HATS-22b はどちらも大きな値になる．)

軌道長半径と中心星の半径の比 (a/R_star)，惑星質量と中心星質量の比 (M_pla/M_star) はどちらも潮汐散逸による惑星軌道の円軌道化に重要なパラメータである (Oglivie 2014など)．M_pla/M_star は円軌道化のタイムスケールに比例する．

軌道離心率が小さいものは，a/R_star も M_pla/M_star も小さい傾向にある．HATS-22b の大きな軌道離心率は，完全な円軌道化のためには時間が不足しているということを示唆する．

またこの結果は，質量が大きく，軌道周期がやや長い大きな惑星は大きな軌道離心率を持つ傾向にある (Pont et al. 2011) という主張を支持する．これは，ホットジュピターが現在の位置まで移動してきた機構を理解するのに重要な結果である．

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【2016/07/24 (日) 03:52】 | 天文・宇宙物理
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論文関連の(ほぼ)個人用メモ。

arXiv:1607.00943
Gizis et al. (2016)
WISEP J060738.65+242953.4: A Nearby. Pole-On L8 Brown Dwarf with Radio Emission
(WISEP J060738.65+242953.4：電波放射のある近傍の pole-on の L8 褐色矮星)

概要

近傍 (7.2 pc) の距離にある褐色矮星 WISEP J060738.65+242953.4 の同時多波長観測を行った．観測に用いたのは，近赤外，電波と可視光である．

スピッツァー宇宙望遠鏡の 3.6 µm, 4.5 µm での 10 時間の観測では変動は見られなかった．
また，ケプラーの K2 ミッションの Campaign 0 で 36 日間観測がされており，この観測結果からは，周期が 1.5 時間〜 2 日で，変動の大きさが 1.5%以上の周期変動の存在は排除された．

また，同時観測ではないが，Gemini による可視光での観測で，リチウムが検出された．このことから，この天体の年齢は ~ 2 Gyr 未満という制限が付けられる．しかしバルマー線の放射は観測されなかった．

この天体は，電波の検出が報告されている L 型，T 型の褐色矮星の中でもっとも低いスペクトル光度を示す．また，天球面上に投影された回転速度も最も小さい．

観測的特徴

この天体は，特徴としては典型的な晩期型の L 型褐色矮星である．しかしスペクトル線が非常に鮮明に見えており，また変動が欠如している．そのため，地球から見てこの天体は pole-on (自転軸の方向から見ている状態) の位置関係にあることが示唆される．

WISEP J060738.65+242953.4 は，可視光のスペクトルからはスペクトル型は L8，近赤外線では L9 である (Castro & Gizis 2012)．
また距離は 7.19 pc であり (Castro et al. 2013)，北半球の空の中では最も近い位置にある晩期 L 型矮星である．全天の中では 3 番目である．

近距離にある pole-on の褐色矮星であり，将来的に様々な観測が期待される．例えば，スペクトル線の広がりや偏光に関する観測である．

この天体にもし惑星が存在すれば，視線速度のシグナルは小さく，アストロメトリのシグナルは大きいだろうと考えられる．

また，電波放射の確定とその特徴付けも必要である．

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【2016/07/23 (土) 02:22】 | 天文・宇宙物理
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論文関連の(ほぼ)個人用メモ。

arXiv:1607.00006
de Val-Borro et al. (2016)
HATS-31b Through HATS-35b: Five Transiting Hot Jupiters Discovered by the HATSouth Survey
(HATS-31b から HATS-35b：HATSouth サーベイで発見された 5 つのトランジットホットジュピター)

概要

HATSouth サーベイで，HATS-31b から HATS-35b までの 5 つのトランジット惑星を発見した．これらは典型的なホットジュピターであり，また HATS-31b と HATS-35b はやや膨張した半径を持っている．

パラメータ

HATS-31 系

HATS-31

等級：13.105
有効温度：6050 K
金属量：[Fe/H] = 0.000
質量：1.275 太陽質量
半径：1.87 太陽半径
光度：4.16 太陽光度
年齢：4.3 Gyr
距離：872 pc

HATS-31b

軌道周期：3.377960 日
質量：0.88 木星質量
半径：1.64 木星半径
平均密度：0.243 g cm^-3
軌道長半径：0.0478 AU
平衡温度：1823 K

HATS-32 系

HATS-32

等級：14.384
有効温度：5700 K
金属量：[Fe/H] = 0.390
質量：1.099 太陽質量
半径：1.097 太陽半径
光度：1.14 太陽光度
年齢：3.5 Gyr
距離：839 pc

HATS-32b

軌道周期：2.8126548 日
質量：0.92 木星質量
半径：1.249 木星半径
平均密度：0.58 g cm^-3
軌道長半径：0.04024 AU
平衡温度：1437 K

HATS-33 系

HATS-33

等級：11.911
有効温度：5659 K
金属量：[Fe/H] = 0.290
質量：1.062 太陽質量
半径：1.022 太陽半径
光度：0.96 太陽光度
年齢：3.0 Gyr
距離：255 pc

HATS-33b

軌道周期：2.5495551 日
質量：1.192 木星質量
半径：1.230 木星半径
平均密度：0.79 g cm^-3
軌道長半径：0.03727 AU
平衡温度：1429 K

HATS-34 系

HATS-34

等級：13.849
有効温度：5380 K
金属量：[Fe/H] = 0.250
質量：0.955 太陽質量
半径：0.980 太陽半径
光度：0.724 太陽光度
年齢：7.7 Gyr
距離：532 pc

HATS-34b

軌道周期：2.1061607 日
質量：0.941 木星質量
半径：1.43 木星半径
平均密度：0.40 g cm^-3
軌道長半径：0.03166 AU
平衡温度：1445 K

HATS-35 系

HATS-35

等級：12.56
有効温度：6300 K
金属量：[Fe/H] = 0.210
質量：1.317 太陽質量
半径：1.433 太陽半径
光度：2.92 太陽光度
年齢：2.13 Gyr
距離：557 pc

HATS-35b

軌道周期：1.8209993 日
質量：1.222 木星質量
半径：1.464 木星半径
平均密度：0.484 g cm^-3
軌道長半径：0.03100 AU
平衡温度：2037 K

発見された惑星の特徴

惑星の平衡温度と半径の関係性を見ると，平衡温度が高いほど半径が大きいというこれまでの傾向と合っている．特に高い平衡温度を持つ HATS-31b と HATS-35b はやや膨張した半径を持っている．その一方で，他の 3 惑星は他のホットジュピターの平均値に近い．

このことからも，ホットジュピターの膨張した半径は，主星からの日射の強さと関連していると考えられる．

また，発見された 5 惑星はどれも，これまでに見つかっているホットジュピターの平均の軌道周期よりも短い．

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【2016/07/22 (金) 23:59】 | 天文・宇宙物理
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論文関連の(ほぼ)個人用メモ。

arXiv:1607.00007
Fulton et al. (2016)
Three Temperate Neptunes Orbiting Nearby Stars
(近傍の恒星を公転する 3 つの温暖な海王星質量惑星)

概要

視線速度法を用いて，3 つの太陽近傍の太陽型星まわりに，おおむね海王星質量で穏やかな日射を受けている惑星を発見した．

HD 42618b は，最小質量が 15.4 地球質量，軌道長半径が 0.55 AU，平衡温度は 337 K である．中心星は太陽に類似したソーラーアナログ (solar analog) である．

参考リンク：
ソーラータイプ・ソーラーアナログ・ソーラーツイン

また，既に惑星の発見が報告されていた 2 つの恒星の周りに新たに惑星を発見した．
HD 164922c は，最小質量が 12.9 地球質量であり，2.1 AU の位置にある木星型惑星の内側である 0.34 AU の位置を公転している．平衡温度は 418 K である．

HD 14361c は軌道長半径が 0.44 AU で，最小質量が 25 地球質量，平衡温度は 445 K である．この惑星は，既に発見されていた温暖な木星型惑星の外側を公転している．

CoRoT による観測データと，Fairborn 天文台の Automated Photometric Telescopes (APTs) による観測から，トランジットが発生しているかの調査を行ったが，トランジットは検出されなかった．しかし詳細な測光観測から，スペクトルの恒星活動による変動と惑星が公転していることで恒星自身が動くことによる変動の切り分けを行うことが出来た．

パラメータ

HD 42618系

HD 42618

スペクトル型：G4V
等級：6.839
距離：23.50 pc
金属量：[Fe/H] = -0.09
質量：1.015 太陽質量
半径：0.999 太陽半径
光度：0.98 太陽光度

HD 42616b

軌道周期：149.61 日
軌道離心率：0.19
軌道長半径：0.554 AU
最小質量：15.4 地球質量
平衡温度：337 K

HD 42618系について

視線速度観測からは，他にも 388 日周期のシグナルが検出された．仮に惑星だとすると，最小質量が 22 地球質量，軌道長半径は ~ 1 AU よりやや大きい程度となる．しかしこれが明確に惑星であるという証拠は得られていない．
シグナルの周期の間観測をカバーできていないことや，シグナル周期が 1 年に近いことから，地球の大気の影響によるコンタミネーションの可能性もある (Wright & Eastman 2014など)．そのため今後もモニターし続ける必要がある．

HD 164922系

HD 164922

スペクトル型：G9V
等級：6.99
距離：22.13 pc
金属量：[Fe/H] = 0.16
質量：0.874 太陽質量
半径：0.999 太陽半径
光度：0.703 太陽光度

HD 164922b (既発見)

軌道周期：1201 日
軌道離心率：0.126
軌道長半径：2.115 AU
最小質量：107.6 地球質量
平衡温度：159.4 K

HD 164922c

軌道周期：75.765 日
軌道離心率：0.22
軌道長半径：0.3351 AU
最小質量：12.9 地球質量
平衡温度：400.5 K

HD 164922系について

この系でも，41.7 日周期のシグナルが検出されている．しかしこれも惑星起源かどうかは疑問である．この周期は，中心星の自転周期と思われる値 (44 日，Isaacson & Fischer 2010) と近い．

HD 143761系

HD 143761 (かんむり座ロー星, ρ CrB)

スペクトル型：G0V
等級：5.41
距離：17.236 pc
金属量：[Fe/H] = -0.31
質量：0.889 太陽質量
半径：1.3617 太陽半径
光度：1.706 太陽光度

HD 143761b (既発見)

軌道周期：39.8458 日
軌道離心率：0.0373
軌道長半径：0.2196 AU
最小質量：332.1 地球質量
平衡温度：614.0 K

HD 143761c

軌道周期：102.54 日
軌道離心率：0.052
軌道長半径：0.4123 AU
最小質量：25 地球質量
平衡温度：448.1 K

HD 143761系について

HD 143761b は系外惑星探査のかなり初期の 1997 年に発見された惑星である (Noyes et al. 1997)．

その後，Gatewood et al. (2001) によって，ヒッパルコス衛星のデータなどからアストロメトリが検出されたと報告された．しかしこの報告はすぐに，Zucker & Mazeh (2001) によって，検出の統計的有意性が 2 σ しかない事が指摘された．

惑星発見から 10 年以上経過した後，ヒッパルコスデータの再解析より，同じアストロメトリのシグナルが報告された (Reffert & Quirrenbach 2011)．この解析によると，この系はほぼ face-on (惑星の軌道面が地球のほぼ正面を向いている位置関係) であり，その角度は 0.4 - 0.7°と示唆されている．この角度が正しいとして真の質量を計算すると，HD 143761b の質量は 100 - 200 木星質量となり，惑星ではなく低質量の M 型星であることが示唆される．

また，HD 143761 は明確な周期変動は見られなかった．しかしモデルの残差に長周期の変化らしきものが存在する．これが本当のシグナルだとすれば周期が 10 年以上であり，恒星の時期活動の周期によるものである可能性がある．

[0回]

【2016/07/18 (月) 18:30】 | 天文・宇宙物理
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