重力マイクロレンズ法を用いた軽い系外惑星の検出による惑星形成理論への制限

使用引力微透镜探测光系外行星对行星形成理论的限制

• 批准号: 12J01097
• 负责人: 鈴木 大介
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01097/
• 关键词: 系外惑星; 重力マイクロレンズ; 惑星起源・進化

本研究の目的は、我々の銀河系で最も一般的な星であるM型星において、氷境界の外側における太陽系外惑星の存在頻度を、重力マイクロレンズ法から求めることである。これまでに検出された全ての重力マイクロレンズイベントを再解析した結果、新しく惑星イベント候補を複数個見っけた。そのうちの一つ、MOA-2008-BLG-379は、主星と伴星の質量比が0.0069の惑星イベントであった。詳細解析の結果、レンズ天体までの距離は3.3kpc、主星質量は056太陽質量、付随している惑星の質量と軌道長半径はそれぞれ4.1木星質量、33AUであった。これらから、レンズ天体は晩期K型星であり、その氷境界の2倍外側付近に巨大ガス惑星が付随していることがわかった。さらに、氷境界外側の惑星存在頻度に焦点を絞って、6年間にわたるMOA-II望遠鏡による観測データから惑星検出感度が高い1492イベントを抽出し、その中から実際に21個の惑星を検出した。抽出したこれらのイベントにおいて惑星の検出効率を計算し、6年間の観測から得られる惑星検出期待値を見積もった。得られた検出期待値と、実際の惑星検出数からベイズ推定を用いて、氷境界の外側における惑星頻度を見積もった。その結果、05-10AU、0.3-10木星質量の範囲において、氷境界の外側における巨大ガス惑星の存在頻度15±4%であった。同様に、質量が10-30地球質量の惑星存在頻度は52±18%であった。これらの結果から、氷境界の外側における巨大ガス惑星存在頻度は、視線速度法から得られた短周期巨大ガス惑星の存在頻度よりも高いことがわかった。また、本研究で求めた巨大ガス惑星存在頻度は、コア集積モデルの予想よりも優位に高い。一方で、氷境界の外側で巨大ガス惑星よりも10地球質量程度の惑星が多いという傾向は、コア集積モデルの予想と一致している。このように重力マイクロレンズ法による大量の観測データの統計的解析により、惑星形成過程の解明にとって重要な知見を得ることができた。

这项研究的目的是从重力微芯法中找到M型星（我们银河系中最常见的恒星）中冰边界外的系外行星的频率。重新分析所有先前检测到的重力微片事件后，我们发现了几个新的候选行星事件。其中之一是MOA-2008-BLG-379，是一个行星事件，主恒星和伴侣恒星之间的质量比为0.0069。详细的分析表明，与镜头对象的距离为3.3 kpc，主恒星质量为056太阳能质量，而随附行星的质量和轨道半径分别为4.1木星质量和33 au。这些揭示了镜头对象是后期的K形恒星，并且在其冰边界的外部附近附近的气体巨头附近。此外，关注冰边界外行星的频率，从MOA-II望远镜观察数据中提取了1,492个对行星检测高灵敏度的事件，实际上实际上检测到了21个行星。计算了这些提取事件的行星的检测效率，并估计了从六年观察到的预期行星检测值。我们使用贝叶斯估计值估算了冰边界以外的行星频率，从所获得的检测期望和检测到的实际行星数量中估计。结果表明，在05-10AU和0.3-10木星质量范围内，冰界以外的气体巨头的存在频率为15±4％。类似地，质量为10-30地球质量的行星的频率为52±18％。这些结果表明，在冰边界之外存在的气体巨头的频率高于从射线速度方法中发现的短周期气体巨头的频率。此外，这项研究中发现的气体巨头的频率高于核心积累模型的预期。另一方面，与冰边界外的气体巨头相比，有更多的地球质量行星的趋势与核心积累模型的预测一致。因此，已经实现了对大量观察到的数据的统计分析，以获得重力Microlens方法，以获得重要的见解，以阐明行星形成过程。

项目成果

MOA-2010-BLG-328Lb: A SUB-NEPTUNE ORBITING VERY LATE M DWARF?

• DOI: 10.1088/0004-637x/779/2/91
• 发表时间: 2013-09
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: K. Furusawa;A. Udalski;T. Sumi;D. Bennett;I. Bond;A. Gould;U. Jørgensen;C. Snodgrass;D. Prester;M. Albrow;F. Abe;C. Botzler;P. Chote;M. Freeman;A. Fukui;P. Harris;Y. Itow;C. Ling;K. Masuda;Y. Matsubara;N. Miyake;Y. Muraki;K. Ohnishi;N. Rattenbury;T. Saito;D. Sullivan;D. Suzuki;W. Sweatman;P. Tristram;K. Wada;P. Yock;M. Szymański;I. Soszyński;M. Kubiak;R. Poleski;K. Ulaczyk;G. Pietrzyński;Ł. Wyrzykowski;J.-Y. Choi;G. Christie;D. Depoy;S. Dong;J. Drummond;B. Gaudi;C. Han;L. Hung;K. Hwang;C.‐U. Lee;J. Mccormick;D. Moorhouse;T. Natusch;M. Nola;E. Ofek;R. Pogge;I. Shin;J. Skowron;G. Thornley;J. Yee;K. Alsubai;V. Bozza;P. Browne;M. Burgdorf;S. Novati;P. Dodds;M. Dominik;F. Finet;T. Gerner;S. Hardis;K. Harpsoe;T. Hinse;M. Hundertmark;N. Kains;E. Kerins;C. Liebig;L. Mancini;M. Mathiasen;M. Penny;S. Proft;S. Rahvar;D. Ricci;G. Scarpetta;S. Schäfer;F. Schönebeck;J. Southworth;J. Surdej;J. Wambsganss;R. Street;D. Bramich;I. Steele;Y. Tsapras;K. Horne;J. Donatowicz;K. Sahu;E. Bachelet;V. Batista;T. Beatty;J. Beaulieu;C. S. Bennett;C. Black;R. Bowens-Rubin;S. Brillant;J. Caldwell;A. Cassan;A. Cole;E. Corrales;C. Coutures;S. Dieters;P. Fouqué;J. Greenhill;C. Henderson;D. Kubas;J. Marquette;R. Martin;J. Menzies;B. Shappee;A. Williams;D. Wouters;J. V. van Saders;R. Zellem;M. Zub

MOA-2011-BLG-293Lb: A TEST OF PURE SURVEY MICROLENSING PLANET DETECTIONS

• DOI: 10.1088/0004-637x/755/2/102
• 发表时间: 2012-01
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: J. Yee;Y. Shvartzvald;A. Gal-yam;I. Bond;A. Udalski;S. Kozłowski;C. Han;A. Gould;J. Skowron;D. Suzuki;F. Abe;David P. Bennett;C. Botzler;P. Chote;M. Freeman;A. Fukui;K. Furusawa;Y. Itow;S. Kobara;C. Ling;K. Masuda;Y. Matsubara;N. Miyake;Yasushi Muraki;Kantaro Ohmori;K. Ohnishi;N. Rattenbury;T. Saito;D. Sullivan;T. Sumi;K. Suzuki;W. Sweatman;S. Takino;P. Tristram;K. Wada;M. Szymański;M. Kubiak;G. Pietrzyński;G. Pietrzyński;I. Soszyński;R. Poleski;K. Ulaczyk;Ł. Wyrzykowski;Ł. Wyrzykowski;P. Pietrukowicz;William H. Allen;L. Almeida;V. Batista;M. Bos;G. Christie;D. Depoy;S. Dong;Jack D. Drummond;I. Finkelman;B. Gaudi;E. Gorbikov;C. Henderson;D. Higgins;Francisco Jablonski;S. Kaspi;I. Manulis;D. Maoz;J. Mccormick;D. McGregor;L. Monard;D. Moorhouse;J. A. Muñoz;T. Natusch;H. Ngan;E. Ofek;R. Pogge;R. Santallo;Thiam-Guan Tan;G. Thornley;I. Shin;J.-Y. Choi;S.-Y. Park;C.‐U. Lee;J. Koo

Using Orbital Effects to Break the Close/Wide Degeneracy in Binary-lens Microlensing Events

利用轨道效应打破双透镜微透镜事件中的近/宽简并性

• DOI: 10.1088/0004-637x/764/1/64
• 发表时间: 2013
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: I-G. Shin;et al.
• 通讯作者: et al.

PLANETARY AND OTHER SHORT BINARY MICROLENSING EVENTS FROM THE MOA SHORT-EVENT ANALYSIS

• DOI: 10.1088/0004-637x/757/2/119
• 发表时间: 2012-03
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: David P. Bennett;T. Sumi;I. Bond;K. Kamiya;F. Abe;C. Botzler;A. Fukui;K. Furusawa;Y. Itow;A. Korpela;P. Kilmartin;C. Ling;K. Masuda;Y. Matsubara;N. Miyake;Yasushi Muraki;K. Ohnishi;N. Rattenbury;T. Saito;D. Sullivan;D. Suzuki;W. Sweatman;P. Tristram;K. Wada;P. Yock

THE MICROLENSING EVENT RATE AND OPTICAL DEPTH TOWARD THE GALACTIC BULGE FROM MOA-II

• DOI: 10.1088/0004-637x/778/2/150
• 发表时间: 2013-05
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: T. Sumi;D. Bennett;I. Bond;F. Abe;C. Botzler;A. Fukui;K. Furusawa;Y. Itow;C. Ling;K. Masuda;Y. Matsubara;Y. Muraki;K. Ohnishi;N. Rattenbury;T. Saito;D. Sullivan;D. Suzuki;W. Sweatman;-P.;J. Tristram;K. Wada;P. Yock