特徴的な主星の周りに見つかった4つのホットジュピター

トランジット法で系外惑星を探している「WASP」プロジェクトが新たに4つのホットジュピター(高温の木星型惑星)を報告しました。

英キール大に所属する Coel Hellier 氏らの研究グループがarXivに投稿した研究(arXiv:1907.11667)は、小型の地上望遠鏡でトランジット法を通じて系外惑星を観測している「WASP」プロジェクトの成果を伝えています。報告された4つの惑星「WASP-178b」「WASP-184b」「WASP-185b」「WASP-192b」は、それぞれが別々の恒星の周りを公転しているホットジュピターです。

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WASP-4bの周期はやはり変化していた

ホットジュピター「WASP-4b」のトランジットの発生間隔が変化していることが確かめられました。ホットジュピターでこのような変化が見つかるのは稀です。

「WASP-4b」は2008年に発見されたホットジュピター(高温の木星型惑星)です。この惑星は木星の1.25倍の質量と1.36倍の半径を持ち、主恒星の手前を横切ることで光を遮る「トランジット」を1.338日周期で起こしています。

関連記事:系外惑星の観測方法#トランジット法

WASP-4bは2018年に系外惑星観測衛星「TESS」によって再観測されました。その時のトランジットの発生時刻は、それまでの研究から予想される時刻より約80秒早いものでした。これはWASP-4bにトランジット時刻変動(TTV)が起きている可能性を示しています。

TESSによるWASP-4bの観測の詳細:81秒早く現れたホットジュピター

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2つの観測プロジェクトがホットジュピターを発見

「KELT」「MASCARA」の2つのプロジェクトが比較的明るい恒星の周りに大質量のホットジュピターを発見しました。

太陽・HD 93148とその惑星のサイズ比較。

米ハーバード・スミソニアン天体物理学センターに所属する Josef E. Rodriguez 氏らのグループと、デンマークのオーフス大学に所属するM. Hjorth氏らのグループがそれぞれarXivに投稿した研究(arXiv:1906.03276, arXiv:1906.05254)は、比較的明るい恒星の周りに新たにホットジュピター(高温の木星型惑星)を見つけたことを伝えています。

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若いホットジュピターの光が観測される

生まれて間もない恒星の周りに見つかっていたホットジュピター(高温の木星型惑星)のスペクトルが、直接的な技法で測定されました。

「おうし座CI星」は おうし座の方角にある太陽の9割の質量を持つ恒星です。この星は生まれてから200-300万年しか経っていない若い恒星(Tタウリ星、前主系列星)で、周囲に塵とガスの円盤(=原始惑星系円盤)を従えています。

おうし座CI星の周りには2016年に惑星候補「おうし座CI星b」が発見されました。この天体は8.99日で軌道を一周するホットジュピターで、若い星の周りに視線速度法で見つかった数少ない惑星候補の1つです。

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散開星団に含まれる恒星に系外惑星を見つけた思ったら星団とは無関係だった件

新たに見つかった惑星系は、当初は散開星団に含まれていると考えられていましたが、実際には無関係でした。

1か所で生まれた恒星の群れが離散しつつある星団を散開星団と言います。このような若い星団の恒星にみられる惑星を調べれば、惑星系が時間と共にどのように変化していくのかを知る手掛かりが得られます。

米コロンビア大に所属するRayna Rampalli 氏らの研究グループが6月6日にarXivに投稿した研究(arXiv:1906.02395)は、散開星団の近くにある恒星「EPIC 246865365」に系外惑星を発見したことを伝えています。この惑星「EPIC 246865365 b」は、ケプラー宇宙望遠鏡の延長ミッションに当たるK2ミッション(2014~2018年)でトランジット法を用いて惑星候補として検出されたものです。

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ホットジュピターはどれだけ珍しいのか?最新の推定

ホットジュピター(高温の木星型惑星)がどの程度の頻度で存在しているかTESSの観測データから推定されました。

ホットジュピターの存在頻度

ホットジュピターとは、軌道が小さく温度が高い木星型惑星(巨大ガス惑星)です。初期に見つかった系外惑星にはホットジュピターが多く含まれていましたが、観測が進むと珍しい惑星であることが明らかになりました。

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2つの高温の星にホットジュピター

高速で自転する2つの高温の恒星の周りにホットジュピターが見つかりました。惑星の一つは逆行軌道を持つと見られます。

重力減光と非対称トランジット

米ハーバードスミソニアン天体物理学センターに所属する G. Zhou 氏らの研究グループが6月2日にarXivに投稿したプレプリント(arXiv:1906.00462)は、系外惑星「HAT-P-69b」「HAT-P-70b」の発見を伝えています。

HAT-P-69bと70bは、それぞれ別の恒星の周りを公転する「ホットジュピター」(高温の木星型惑星)です。2つの惑星系は主星が高温の星(A型主系列星)で自転が速い共通点があります。

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変動するホットジュピターの大気・雲の消長反映か

ホットジュピター「ケプラー76b」の満ち欠けを調べた研究で、惑星大気に変動が起きていることが分かりました。

ホットジュピターの明るさの不均一性。

米ボイシ大学に所属する Brian Jackson 氏らが5月19日にarXivに投稿した研究(arXiv:1905.07781)は、惑星「ケプラー76b」の相(満ち欠け)と掩蔽(惑星が恒星の奥に隠れること)の変動について調べています。

「ケプラー76b」は「ケプラー」宇宙望遠鏡の主要ミッション(2009~2013年)で見つかった系外惑星で、木星の約2倍の質量を持ち、1.5日周期で主星の周りを公転するホットジュピター(=高温の木星型惑星)です。

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NGTS-5b・低温の恒星を廻る膨張したホットジュピター

次世代トランジットサーベイが新たにホットジュピター(高温の木星型惑星)を発見しました。

ドイツ航空宇宙センターに所属する Philipp Eigmüller 氏らが5月7日にarXivに投稿した論文(arXiv:1905.02593)は、「次世代トランジットサーベイ」(NGTS)の成果を伝えています。NGTSはトランジット法を用いて太陽系外惑星を探すプロジェクトで、小型の自動式望遠鏡12台からなる専用の施設をチリに持っています。

関連記事:NGTSとは

関連記事:系外惑星の観測方法#トランジット法

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4つのホットジュピターが地上からの観測で見つかる

公転周期-質量ダイアグラム。

これまでに200個近い系外惑星を見つけている「WASP」が新たな成果を報告しました。

スイス・ジュネーブ天文台に所属する L. D. Nielsen 氏らの研究グループがarXivに投稿した研究(arXiv:1904.10388)は、WASPプロジェクトによる4つの惑星「WASP-169b」「WASP-171b」「WASP-175b」「WASP-182b」の発見を伝えています。

WASPはトランジット法で系外惑星を探すために南北半球に1か所ずつ専用の施設を備えています。惑星はいずれもWASP-South(南アフリカ天文台)のデータから「惑星候補」として見つかった後、フォローアップ観測で確認されました。

関連記事:系外惑星の観測方法#トランジット法

4つの惑星はそれぞれが別々の恒星の周りを公転しています。これらはWASPが発見してきた多くの惑星と同じく短周期の木星型惑星(ホットジュピター)ですが、いくらかの個性があります。

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逆行軌道を公転するホットジュピター「MASCARA-4b」

地上からトランジット法で観測を行っている「MASCARA」プロジェクトと「bRign」プロジェクトが、高温の恒星「HD 85628」の周囲に、逆行軌道で公転するホットジュピター(高温の木星型惑星)を見つけました。

この発見はオランダのライデン大学に所属する P. Dorval 氏らの研究グループがarXivに投稿したプレプリント(arXiv:1904.02733)で伝えられました。

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太陽系のガス惑星に似た大気を持つ系外惑星

コア集積

系外惑星「HAT-P-26b」の観測データを再分析した研究で、この惑星の大気が、太陽系のガス惑星と同様に金属(=ヘリウムより重い元素)に富んだ元素組成を持つことが確かめられました。

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系外惑星発見 WASP-177b・181b・183b

WASP-177・181・183系

トランジット法で系外惑星の観測を行っているWASPプロジェクトが、新たに3つのホットジュピターを発見しました。この発見はジュネーブ大学の Oliver D. Turner 氏らによってarXivで報告されました(リンク)。

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系外惑星発見 カタール8b・9b・10b

カタール8・9・10系

カタール系外惑星サーベイが、3つのホットジュピターの発見を報告しました。この発見はカタールのハマド・ビン・ハリーファ大学に所属する Khalid Alsubai 氏らの研究グループによってarXivで伝えられました(リンク)。

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逆行軌道の惑星が連星系に見つかる

連星系に属する高温の恒星「WASP-180A」にホットジュピターが発見されました。この惑星は恒星の自転と逆方向に公転する逆行惑星です。

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