ブラジルで組立中の新型装置がホットジュピターを観測する

2016年に見つかったホットジュピター「HATS-24b」の観測が、ブラジルの天文台で行われました。この観測は、開発中の観測装置で使用されるCCDカメラのテストを兼ねて行われました。

「HATS-24b」は、トランジット法(惑星が恒星の手前を横切る現象を観測する方法)で発見された太陽系外惑星です。2016年にBento氏らが存在を報告しました。

HATS-24bはホットジュピター(高温の木星型惑星)に分類され、ホットジュピターとしては比較的短い公転周期(1.35日)と大きい質量を持ちます。

今回 Janderson M. Oliveira 氏らが『Research Notes of the AAS』に投稿した研究は、組立中の観測装置「SPARC4」で使用予定のCCDカメラを使って、HATS-24bとその主星「HATS-24」を観測したものです。

研究グループは、ブラジルのピコ・ドス・ディアス天文台1.6m望遠鏡にCCDカメラを仮設置し、2017年6月13日にHATS-24bのトランジットに伴う光度の変化を観測しました。その結果をモデルに当てはめることで惑星の大きさや軌道を調べました。

また、研究グループは、惑星を発見したBento氏らから受け取ったデータや、欧州宇宙機関のガイア衛星のデータ等を用いて、恒星の性質について再分析しました。

今回の研究は、主恒星のHATS-24は、従来考えられていたよりも質量・光度・温度が低いことを示しています。大きな違いとして、この星は従来年齢が約10億年の若い星と見られていたのに対し、今回は39億年(±18億年)という平凡な年齢の星と計算されました。

項目Bento et al.
2017
今回の研究
質量
太陽比
1.212
±0.033
1.073
+0.032
-0.046
半径
太陽比
1.172
±0.033
1.120
+0.044
-0.047
光度
太陽比
1.96±0.181.55±0.08
有効温度
ケルビン
6346±816125±94
年齢
億年
8.8-4.5/+6.739±18

惑星の性質については大きな変化はありませんでした。質量や半径がわずかに小さくなり、平均密度がわずかに増加しました。

今回の観測では、主恒星と惑星の半径比が1:0.12801 (±0.00017) という高い精度で求められました。最終的な惑星半径の推定に含まれる不確かさはその大部分が惑星そのものではなく主恒星半径の不確かさに由来します。

項目Bento et al.
2017
今回の研究
公転周期
1.3484954
±0.0000013
質量
木星比
2.44±0.182.26±0.17
半径
木星比
1.487
+0.078
-0.054
1.395
±0.057
平均密度
g/cm3
0.92 ±0.151.03 ±0.15

HATS-24bは内部構造モデルに基づく予想と比べて半径が大きい惑星として知られていました。今回の研究で下方修正された半径でも未だなおモデルから外れたサイズを示しています。このような異常に大きい半径は、ホットジュピターの少なくない割合に知られています。

現在組立中の「SPARC4」は、完成後にピコ・ドス・ディアス天文台1.6m望遠鏡に設置される予定です。今回は1台のCCDカメラのみでの観測でしたが、完成状態では4台のCCDカメラで4波長同時観測を行えるように設計されています。

SPARC4は今回のような惑星トランジットのフォローアップ観測に最適であり、近い将来に同天文台の最も重要な観測装置になると期待されています。

Oliveira氏らの研究は2019年2月15日に『Reserch Notes of The AAS』(RNAAS) の掲載記事としてオンラインで公開されました。RNAASはアメリカ天文学協会が発行する査読制をとらない学術誌で、小規模な研究の発表や観測結果の速報などに利用されています。また、RNAASに投稿されたノートのロングバージョンが2月8日にarXivに投稿されています。

参考文献

  • Oliveira, J. M., Martioli, E. & Tucci-Maia, M., 2019, “First Observation of a Planetary Transit with the SPARC4 CCD: Improved Parameters for HATS-24b”, RNAAS 3, 35. (arXiv:1902.03924v1)
  • Bento, J. et al., 2017, “HATS-22b, HATS-23b and HATS-24b: Three new transiting Super-Jupiters from the HATSouth Project”, MNRAS 468, 835. (arXiv:1607.00688)

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