赤色矮星まわりのスーパーアースの大気観測とその統計的性質の調査

红矮星周围超级地球的大气观测及其统计特性研究

基本信息

批准号：
20J21872
负责人：
森万由子
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題の中で主に以下の2つの研究に取り組んできた。1. 大気観測に適した系外惑星を発見するため、トランジット観測(惑星が恒星の前を横切る時の減光量を見る観測)を用いて、宇宙望遠鏡TESSで見つかった惑星候補天体が本当に惑星であることを確認し、その性質を詳細に調べた。2. 惑星大気組成を測定するためのトランジット分光観測において、恒星黒点はシグナルを歪めてしまう影響がある(トランジット光源効果)。赤色矮星におけるこの影響の程度を探るため、前年度から引き続き、サブネプチューンサイズの惑星を持つ赤色矮星K2-25の測光観測・解析を行ってきた。地上望遠鏡と宇宙望遠鏡を活用し集中的な観測を行ったことで、これまでM型星に対して測定された中でも不確かさ100K以下という良い測定精度で黒点温度を求めることができた。また、得られた黒点温度が経験則から導かれるよりも恒星表面温度に近い値を示すことがわかった。ここから導かれるトランジット光源効果の程度は、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)での観測を想定した場合に大気シグナルの誤った検出に繋がりうる程度であることがわかった。この研究結果はK2-25bの将来的な大気観測にとって重要な情報となる。また、この研究の中で確立した測光・解析の手法および作成したパイプラインを用いて今後はより多数の赤色矮星について黒点温度・分布の制限を行っていく予定である。本研究内容は博士論文の一部としてまとめ、現在投稿論文を準備中である。

在本研究项目中，我主要进行了以下两项研究。 1.为了发现适合大气观测的系外行星，我们利用凌星观测（观察行星经过恒星前方时变暗量的观测）来确认太空望远镜TESS发现的行星候选天体实际上是行星我们确认确实如此，并详细调查了其属性。 2. 在测量行星大气成分的凌日光谱观测中，恒星太阳黑子具有使信号失真的效应（凌日光源效应）。为了探究这种影响对红矮星的影响程度，我们从去年开始继续对红矮星K2-25进行光度观测和分析，这颗行星拥有一颗亚海王星大小的行星。通过使用地面望远镜和太空望远镜进行密集观测，我们能够以小于 100 K 的精度确定太阳黑子温度，这是迄今为止对 M 型恒星进行的最佳测量之一。研究还发现，获得的太阳黑子温度比根据经验规则得出的温度更接近恒星表面温度。结果发现，由此产生的过境光源效应的程度足以导致詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）观测时错误检测大气信号。这项研究结果将为未来K2-25b的大气观测提供重要信息。此外，我们计划利用本研究中建立的光度测量和分析方法以及我们创建的管道来限制太阳黑子的温度和大量红矮星的分布。这项研究的内容将总结为博士论文的一部分，目前正在准备提交手稿。