高速自転星からなる系のトランジット光度曲線の解析を通じた近接惑星形成過程の研究

宇宙において、我々の太陽系とは異なり、中心の恒星の自転方向に対して傾いた軌道を持つ太陽系外惑星が複数報告されている。その原因を説明するシナリオは未確定であり、惑星の軌道に関する信頼性の高い解析結果を提供することが急務となっている。恒星の自転と惑星の公転の相関を推定する際、我々から見た恒星の自転の方向を決める必要があり、その手法の一つとして星震学が存在する。星震学の枠組みの中では、観測データに内在する恒星の極と赤道での音響振動の見え方の違いを読み取ることで恒星の自転方向を決定できる。本研究は、星震学を用い多数の恒星を解析することで惑星の軌道の分布を議論する。ここで星震学の手法の信頼性は十分には検証されていなかったため、星震学が正確な自転傾斜角を与える条件を体系化すべく、以下のシミュレーションを行った。まず、恒星の様々なパラメータ(自転の方向、自転周波数など)の組み合わせに対し模擬観測データを作成した。次にそれを解析することで自転の向きを出力し、入力値とのずれを読み取り解析における不確実性を評価した。その結果、例えば恒星の自転が太陽より遅い場合、星震学は誤った結果を返すことが明らかになった。さらに、上記を実際の恒星に応用するため、正確な星震解析が可能な恒星の特徴の条件を表す解析式を、上記のパラメータの関数として導出した。この解析式をもとに、トランジット惑星を保有する30程度の恒星と、保有しない60程度の恒星を解析し、その自転方向の信頼性を判断した。その結果、惑星を持つ10程度の恒星と20程度の持たない恒星に関しては、自転方向が正確であると判断された。またこの2つの集団の自転方向の分布に関して、惑星を持たない集団は自転方向が比較的ランダムに近い分布をしている一方、惑星を保有する恒星は自転方向に偏りが見られた。これは、恒星の自転方向と惑星の公転方向には相関がある可能性を示唆する。

宇宙において、我々の太陽系とは異なり、中心の恒星の自転方向に対して傾いた軌道を持つ太陽系外惑星が複数報告されている。その原因を説明するシナリオは未確定であり、惑星の軌道に関する信頼性の高い解析結果を提供することが急務となっている。恒星の自転と惑星の公転の相関を推定する際、我々から見た恒星の自転の方向を決める必要があり、その手法の一つとして星震学が存在する。星震学の枠組みの中では、観測データに内在する恒星の極と赤道での音響振動の見え方の違いを読み取ることで恒星の自転方向を決定できる。本研究は、星震学を用い多数の恒星を解析することで惑星の軌道の分布を議論する。ここで星震学の手法の信頼性は十分には検証されていなかったため、星震学が正確な自転傾斜角を与える条件を体系化すべく、以下のシミュレーションを行った。まず、恒星の様々なパラメータ(自転の方向、自転周波数など)の組み合わせに対し模擬観測データを作成した。次にそれを解析することで自転の向きを出力し、入力値とのずれを読み取り解析における不確実性を評価した。その結果、例えば恒星の自転が太陽より遅い場合、星震学は誤った結果を返すことが明らかになった。さらに、上記を実際の恒星に応用するため、正確な星震解析が可能な恒星の特徴の条件を表す解析式を、上記のパラメータの関数として導出した。この解析式をもとに、トランジット惑星を保有する30程度の恒星と、保有しない60程度の恒星を解析し、その自転方向の信頼性を判断した。その結果、惑星を持つ10程度の恒星と20程度の持たない恒星に関しては、自転方向が正確であると判断された。またこの2つの集団の自転方向の分布に関して、惑星を持たない集団は自転方向が比較的ランダムに近い分布をしている一方、惑星を保有する恒星は自転方向に偏りが見られた。これは、恒星の自転方向と惑星の公転方向には相関がある可能性を示唆する。