トランジット惑星系の観測による惑星形成理論の検証と新たな惑星探査

本研究の目的はトランジット惑星系の観測を通じて,惑星の形成・進化に対して観測的制限を加える事である。この目的のため,昨年度は以下の2点を中心に研究を行った。(1)これまで行ってきた研究を継続し,すばる望遠鏡での分光観測とケプラー望遠鏡による測光観測を組み合わせて,星の自転軸傾斜角という量を推定した。トランジット惑星系では,星の自転軸傾斜角は星の自転軸と惑星の公転軸の関係について示唆を与える。全部で約30天体を解析したが,その結果として約5天体については星の自転軸と惑星の公転軸が優位にずれている可能性があるという示唆が得られた。この発見はサイズの小さい惑星の起源・進化を議論する上で数少ない機会を与える。(2)これまでに引き続きトランジット惑星系のロシター効果の観測を行った。今回新たな試みとして,惑星が複数トランジットする系に対して初めてロシター効果の測定を実施した。ケプラー宇宙望遠鏡が発見した惑星系候補天体「KOI-94」に対してロシター効果の観測を実施し,結果として木星型惑星KOI-94.01の公転軸と中心星の自転軸が約10゜の範囲内でよく揃っている事を示した。これは複数惑星系に対する初のロシター効果の検出である。さらにロシター効果の観測を計画しているうちに,ケプラー宇宙望遠鏡の公開しているアーカイブ測光データの中で,「惑星同士の食」という極めて珍しい天体現象を発見した。これは2つの惑星が同士のトランジットをし,その最中に惑星同士が光球面上で重なり合うという現象である。この現象自体非常に珍しいものであるが,この「惑星同士の食」の測光データのパターンの測光解析から2つの惑星の公転軸が非常によく揃っている事も突き止めた。これは複数惑星系の進化を議論する際に重要な制限となる。

本研究の目的はトランジット惑星系の観測を通じて,惑星の形成・進化に対して観測的制限を加える事である。この目的のため,昨年度は以下の2点を中心に研究を行った。(1)これまで行ってきた研究を継続し,すばる望遠鏡での分光観測とケプラー望遠鏡による測光観測を組み合わせて,星の自転軸傾斜角という量を推定した。トランジット惑星系では,星の自転軸傾斜角は星の自転軸と惑星の公転軸の関係について示唆を与える。全部で約30天体を解析したが,その結果として約5天体については星の自転軸と惑星の公転軸が優位にずれている可能性があるという示唆が得られた。この発見はサイズの小さい惑星の起源・進化を議論する上で数少ない機会を与える。(2)これまでに引き続きトランジット惑星系のロシター効果の観測を行った。今回新たな試みとして,惑星が複数トランジットする系に対して初めてロシター効果の測定を実施した。ケプラー宇宙望遠鏡が発見した惑星系候補天体「KOI-94」に対してロシター効果の観測を実施し,結果として木星型惑星KOI-94.01の公転軸と中心星の自転軸が約10゜の範囲内でよく揃っている事を示した。これは複数惑星系に対する初のロシター効果の検出である。さらにロシター効果の観測を計画しているうちに,ケプラー宇宙望遠鏡の公開しているアーカイブ測光データの中で,「惑星同士の食」という極めて珍しい天体現象を発見した。これは2つの惑星が同士のトランジットをし,その最中に惑星同士が光球面上で重なり合うという現象である。この現象自体非常に珍しいものであるが,この「惑星同士の食」の測光データのパターンの測光解析から2つの惑星の公転軸が非常によく揃っている事も突き止めた。これは複数惑星系の進化を議論する際に重要な制限となる。