親星の非常に近くを周回している2つのホットプラネット

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画像クレジット:ESO
ヨーロッパの天文学者チーム[1]は、2つの新しい太陽系外惑星(太陽系外惑星)の発見と研究を発表しています。それらはOGLEトランジット候補オブジェクトに属し、詳細に特徴付けることができます。これは、トランジット法によって発見された太陽系外惑星の数を3倍にします。そのような3つのオブジェクトが現在知られています。

観測は2004年3月にESOパラナル天文台(チリ)にある8.2 mのVLT Kueyen望遠鏡のFLAMESマルチファイバースペクトログラフで行われました。これにより、OGLEの調査で一時的な明るさの「落ち込み」が検出された41個の星について、天文学者が正確な放射速度を測定できるようになりました。この影響は、軌道を回る惑星の星の前を通過する兆候である可能性がありますが、小さな恒星の伴侶によって引き起こされることもあります。

2つの星(OGLE-TR-113とOGLE-TR-132)では、測定された速度の変化により、非常に短い周期の軌道に惑星質量の伴星が存在することが明らかになりました。

この結果は、サイズが非常に高く、表面温度が非常に高いため、「非常に高温の木星」と呼ばれる新しいクラスの巨大惑星の存在を確認しています。彼らは主星に非常に近く、2(地球)日以内に軌道を回っています。

太陽系外惑星を検出するための輸送方法は、惑星金星が太陽円盤の前を通過する2004年6月8日に、一般向けに「実証」されます。 VT-2004プログラム。

他の世界を発見する
過去10年間、天文学者は、他の星を周回する120を超える巨大惑星が放射速度調査によって発見されたため、私たちの太陽系は一意ではないことを知りました(ESO PR 13/00、ESO PR 07/01、およびESO PRを参照)。 03/03)。

ただし、放射速度法は、太陽系外惑星の検出のための唯一のツールではありません。惑星が(地球から見て)親の星の前をたまたま通過するとき、それは私たちの視界から星の光のごく一部を遮ります。惑星が星に比べて大きいほど、遮断される光の割合は大きくなります。

金星が2004年6月8日に太陽円盤を通過するときの効果とまったく同じです。 ESO PR 03/04およびVT-2004プログラムのWebサイト。過去何世紀にもわたって、このようなイベントは太陽と地球の距離を推定するために使用され、天体物理学や天体力学に非常に有用な意味を持っています。

今日では、惑星のトランジットは新たな重要性を得ています。いくつかの調査では、惑星が円盤の前を通過するときの恒星の周期的な減光を探して、恒星の測光測定によって他の世界のかすかな兆候を見つけようとしています。

これらの1つであるOGLE調査は、もともと非常に多数の星の明るさを定期的に監視することによってマイクロレンズ現象を検出するために考案されました。過去4年間、小さな軌道物体(小さな星、茶色の小人、または木星サイズの惑星)の定期的な通過によって引き起こされる、星の明るさの周期的な浅い「ディップ」の検索も含まれています。その後、OGLEチームは、南天の2つの空のフィールドにある約155,000の星を調査した結果、137の「惑星通過候補」を発表しました。

OGLEトランジットの性質の解決
OGLEトランジット候補は、観測された星の明るさが数パーセント周期的に低下することで検出されました。木星サイズの惑星の半径は、太陽型星の半径の約10分の1です[2]。つまり、その星の表面の約1/100をカバーしているため、トランジット。

ただし、トランジットイベントの存在だけでは、トランジット本体の性質は明らかになりません。これは、低質量の星や茶色の矮星、および同じ方向から見た背景を覆う2進システムの可変輝度により、軌道を回る巨大惑星によって生成されるものをシミュレートする輝度変動が生じる可能性があるためです。

ただし、通過する天体の性質は、親星の放射速度観測によって確認できます。速度変動の大きさ(振幅)はコンパニオンオブジェクトの質量に直接関連しているため、観測された輝度の「ディップ」の原因として星と惑星を区別することができます。

このようにして、測光トランジット検索と放射速度測定が組み合わさって、新しい太陽系外惑星を検出する非常に強力な手法になります。さらに、それらの特性を解明するために特に役立ちます。半径速度法による惑星の検出では、その質量の推定値は低くなりますが、通過の測定により、惑星の正確な質量、半径、および密度を決定できます。

137個のOGLEトランジット候補の半径方向の速度観測は、星が比較的暗い(視覚的な等級は16程度)ため、簡単な作業ではありません。これは、高解像度の分光器を備えた8-10mクラスの望遠鏡を使用することによってのみ実行できます。

2つの新しい太陽系外惑星の性質
したがって、ヨーロッパの天文学者チーム[1]は、8.2 mのVLT Kueyen望遠鏡を利用しました。 2004年3月に、彼らは8つの半夜の間、41のOGLEの「トップトランジット候補の星」を追跡しました。彼らは、8つのオブジェクトの高解像度スペクトルを同時に取得し、約50 m / sの精度で恒星の速度を測定できるFLAMES / UVESファイバーリンク設備の多重化能力から利益を得ました。

OGLEトランジット候補の大多数は連星(ほとんどが太陽系の星の前を通過するかっこいい星)であることが判明しましたが、OGLE-TR-113およびOGLE-TR-132と呼ばれる2つの天体は、小さな速度変動を示すことがわかりました。利用可能なすべての観測(光の変化、恒星スペクトル、および放射速度の変化)を組み合わせると、天文学者はこれらの2つの星について、通過する物体が木星のような巨大惑星の質量と互換性があることを確認できました。

興味深いことに、両方の新しい惑星は、南天の星座カリーナの方向で、天の川銀河のかなり離れた星の周りに検出されました。 OGLE-TR-113の場合、親星はF型(太陽よりも少し高温で重い)で、約6000光年の距離にあります。軌道を回る惑星は約35%重く、その直径は太陽系で最大の惑星である木星よりも10%大きくなっています。それは1。43日に1回、わずか340万km(0.0228 AU)の距離で星を周回します。太陽系では、水星は太陽から17倍離れています。木星のようにガス状の巨人であるその惑星の表面温度はそれに応じて、おそらく1800℃以上です。

OGLE-TR-132システムまでの距離は約1200光年です。この惑星は木星と同じくらい重く、約15%大きいです(そのサイズはまだいくらか不確かです)。それは460万km(0.0306 AU)の距離で1.69日ごとに1回、K矮星(太陽よりも涼しく、質量が小さい)を周回します。また、この惑星は非常に熱くなければなりません。

新しいクラスの太陽系外惑星
以前に見つかった惑星トランジットオブジェクトOGLE-TR-56 [3]を使用すると、2つの新しいOGLEオブジェクトは、現在の半径方向の速度調査ではまだ検出されない新しいクラスの太陽系外惑星を定義します。非常に短い周期とそれに対応する小さな軌道を持つ惑星です。放射速度調査から検出された「ホットジュピター」の軌道周期の分布は3日を下回るように思われ、以前は約2.5日より短い軌道周期を持つ惑星は発見されていませんでした。

3つのOGLE惑星の存在は、非常にまれかもしれませんが、「非常に熱い木星」が存在することを示しています。おそらく2500〜7000星ごとに1つのオブジェクトです。天文学者は、惑星のオブジェクトがどのようにしてそのような小さな軌道、つまり中心の星の近くに到達するのかについて、本当に困惑しています。

通常の星の周りの大多数の惑星検出に関与する半径速度法とは異なり、通過と半径速度観測の組み合わせにより、これらの惑星の真の質量、半径、したがって平均密度を決定できます。

大いなる遺産
2つの新しいオブジェクトは、質量と半径が既知の太陽系外惑星の数を2倍にします(3つのOGLEオブジェクトとHD209458b。これは、放射速度調査によって検出されましたが、後で測光による通過が観測されました)。正確な質量と半径に関する新しい情報は、これらの惑星の内部物理学を理解するために不可欠です。

トランジットとラジアル速度技術の相補性は、現在、太陽系外惑星の真の特性の詳細な研究への扉を開きます。 COROTやKEPLERミッションなどの惑星トランジットの宇宙ベースの検索と地上ベースの放射速度の追跡観測を組み合わせることで、将来的には地球と同じくらい小さい他の世界の特徴付けにつながるでしょう。

元のソース:ESOニュースリリース

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