発表の概要

高校生も参加可能な系外惑星のトランジット観測

系外惑星のトランジット観測
トランジット観測の方法
 N2Kコンソーシアムと日本トランジットネットワーク
 最新の成果から

岡山県立水島工業高等学校
大島 修• HD１７１５６のロシター効果の検出

2008/1/21

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系外惑星のトランジット観測とは

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HSTによる高精度測光
HD209458ｂのトランジット観測（4回分の重ね合わせ）
最大の誤差要因である地球大気を通さない、さらによく工夫された観測・S/N比10000を達成する
ために、光子数は１０＾８個以上を稼ぐ必要あり・こんな大光量に対応できる測光装置はHSTにはなかったが、初めて得られた系外惑星HD209458bのtransit 光度曲線

分光器によるスペクトルから測光を行う
・スリット幅は2秒角に開く

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・1024×64ピクセル＝57nm分を足し算し、絶対測光
Brown et.al.(2001)

N2Kコンソーシアムとはスペースから COROT衛星

http://tauceti.sfsu.edu/n2k/
Debra Fischer1 & Greg Laughlin2
Principal Investigators
G. Henry8, G. Marcy3, P. Butler 4, S. Vogt2, C. McCarthy1, J. Valenti9
Co-Investigators (USA)T. Johnson, R. Sareen, K.L. Tah, D. AbouavStudents (SFSU)
M. Ammons, S. Robinson, J. Strader, A. Wolf
Students (UCSC)
J. Johnson, J. WrightStudents (UCB)
Bun'ei Sato5, Shigeru Ida6
Co-Investigators (Japan)
Dante Minniti7
Co-Investigator (Chile)

27cm望遠鏡で測光精度0.016%
 ４個の系外惑星を発見
 78transit期間を連続観測（右図）


ケック、マゼラン、すばる望遠鏡により候補天体2000個(Next2000)の中からホットジュピターを見つけて、日米のアマチュアを含めた測光観測チームによりtransit惑星を発見、研究する
 なぜホットジュピターか→ transitの検出が容易

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未解決なホットジュピターの起源を探る
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1日本トランジットネットワークとはN2Kの発足を受けて、2004年に井田茂・渡部潤一両氏の呼掛けで始まる ML 参加者：アマチュア天文家・小中高大教員・大学生・院生等
 誓約書提出者はN2Kの未公表transit候補星データをもらい観測に参加できる

必要な観測機材


小型望遠鏡がよい• 口径10ｃｍから20cmで十分• 焦点距離は短い方がよい
冷却CCDカメラ• ST-7/8/9あたりで十分• デジタル1眼レフでも可能性あり（後述）フィルターはあった方が良い（Rバンド）
安価な測光ソフトAIP4WIN($99)→個人や学校の機材で十分
高校生も最先端の研究に参加可能
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必要な観測スキル

光子数は10＾6以上必要• １ピクセル10000として100ピクセルが必要→ピントをぼかす（ボロ光学系OK）

明るい比較星を得る（アンサンブル測光という手も）相手によって望遠鏡を替える
 高精度フラットと高精度ダーク CCDカメラのダイナミックレンジの把握

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最近の成果から
HD17156ｂのロシター効果の観測 分光・測光同時観測の成功
 大離心率＝大軌道傾斜角？
• ホットジュピターの起源• 惑星同士の重力散乱か古在マイグレーションか

詳しくは、google検索“CCD測光”のTop
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ロシター・マクローリン効果

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http://optik2.mtk.nao.ac.jp/~takeda/HDS_seminar/pub/hds070419.pdf 成田憲保 （２００６）

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ロシター効果から軌道傾斜角を得る

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成田憲保 （２００６）

http://optik2.mtk.nao.ac.jp/~takeda/HDS_seminar/pub/hds070419.pdf

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デジタル1眼レフでも0.7%の減光を捕えられた!

HD17156ｂの場合
利心率0.6７、周期21日という特異な惑星データ公開後に、今年9月に初めて捕らえたTransit
ヨーロッパのアマチュア・大学チーム 減光幅0.007等
Barbieri,et.al.(2007)

N2K日本チームは、非公開フェイズの2007年1月に狙ったが、全国的に悪天候で観測できなかった

2007年11月12日
光学系

TAKAHASHI ε-130
D=130mm,fl=430mm,F3.3
ピントをはずして撮像

カメラ

PENTAX K10D10.2Mpixel Raw 12bit

カメラ設定 RAW ISO200
露出時間30 sec.

解析ソフト StellaImage Ver.5.1

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すばる/マグナム同時分光測光観測

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撮影地

神奈川県川崎市麻生区

観測者

大川 拓也

デジタル1眼レフによるtransitを捕らえたのは世界初か

OAO/OTO同時分光測光観測2007/11/12のHD17156bのtransitをOTO20cmとOAO188cm望遠鏡の同時観測
岡山県倉敷市玉島の大島観測所（OTO)で測光観測
岡山県浅口市鴨方町のOAOで分光観測

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成田憲保 （２００６）

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http://optik2.mtk.nao.ac.jp/~takeda/HDS_seminar/pub/hds070419.pdf

OAO/OTO同時分光測光観測の結果

ホットジュピターの起源

測光観測からTransitの中央時刻を決定
 分光観測からλ=62°±25°を決定
結論：


大きな離心率を持ったHD17156bは、大きな軌道傾斜角を持っていた
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成田憲保 （２００６）

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結果はPASJレターへ投稿中

λとホットジュピター形成理論

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成田憲保 （２００６）

まだまだ続くN2Kのtransit候補星HD＊＊２３４ １２月17日 食はなかったようだがあなたも参加しませんか

はじめてでも大丈夫• まずはtransitMLへの参加から井田さん ida@geo.titech.ac.jp へメールを既知のtransit惑星で腕試し キャンペーンへの参加
 公開前データをもらって探索

詳しくは、星ナビサイトへ

http://www.astroarts.co.jp/hoshinavi/magazine/extrasolarplanet/index-j.html
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自動で測光してくれるソフトAIP4WIN

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AIP4WIN Willmann-Bell Inc.

特徴
・書籍付属のソフトでありながら・処理が速い
・数百枚のフレームを自動で追尾しながら測光・３２個までの比較星を使ったアンサンブル測光ができる
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速い、安い、上手い

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