すばる /ＨＤＳによる系外惑星 HD209458bの精密分光観測 東京大学大学院 理学系研究科 成田憲保 共同研究者 Joshua N. Winn （Harvard-Smithsonian Center） 須藤靖 （東京大学） Brenda L. Frye, Edwin L. Turner (Princeton Univ.) 山田亨、青木和光、佐藤文衛（国立天文台） 日本天文学会 2004年春季年会 Introduction HD209458b 3.5日周期のRadial Velocityの時間変化により発見された後、 Mazeh et al., Henry et al. 1999 Transit(惑星の食による減光)が初めて確認された系外惑星 Brown et al., Charbonneau et al. 2000 主星からの光が惑星の大気を通過 惑星中の元素による余分な吸収 Transmission spectroscopy 惑星大気の元素組成を知ることができる Introduction HＳＴ observation 2002年 中性ＮａのＤ線で微小な吸収量の増加が報告された Charbonneau et al. 2002 2003年 中性水素のＬｙ α線で非常に大きな吸収量の増加 Vidal-Madjar et al. 2003 2004年 中性酸素と炭素イオンでも同様の吸収量の増加 Vidal-Madjar et al. 2004 http://www2.iap.fr/exoplanetes/images_hd209458.html Motivation ＨＳＴだけで検出されているこの惑星大気の存在を すばる（地上から）の観測でも検出することはできないか？ すばる望遠鏡の特長（ｖｓ HST） × ノイズや天候による精度の不安定性 ○ ○ 高い波長分解能 広い波長領域で複数の吸収線を同時に観測できる 系外惑星の大気を地上で調べる初めての試み Subaru HDS observation 2002年10月の2晩の観測で 公転周期3.5日 合計72フレームのデータを取得 観測設定 観測phase 観測波長領域 4100～6800 Å 波長分解能 45000 SN / ピクセル ～150 Analysis method 取得したTransit外のフレームを 足し合わせたテンプレートを作成 時系列ごとにそれぞれのフレームの total fluxをテンプレートに合うよう較正 余分な吸収があれば、引き算した結果にresidualが残る テンプレート Result Transitを含む日のresidualを 時系列で並べたもの 緑：中性水素（Hα） 時 刻 青：短波長側 赤：長波長側 の３つの領域で積分してプロット 2 hour 時刻 １目盛は１％の σ＜ 0.1％の精度でTransit中に fraction 有意な吸収量の増加は見られない 地球大気の吸収 Discussion 今回の観測結果 中性水素 Hαでの吸収量の増加の上限は0.1％未満 Winn et al. 2004 → もしLTEだと仮定すると、水素の準位のボルツマン分布と Hαがoptically thickである条件より、上限として T＜12000 K 中性水素 Lyαで15％の吸収量の増加 Vidal-Madjar et al. 2003 → 惑星から大量の大気が漏れ出している → 大気モデルを仮定すると、下限として T＞8000 K Vidal-Madjar et al. 2004 Vidal-Madjarらの大気モデルに制限をつけることができた Conclusions 今回の観測結果の意義 惑星大気の検出には至らなかったが、 ＨＳＴから独立した地上からの初の観測結果として、 モデルに制限をつけることで議論に一石を投じることができた どの大気モデルが正しいのか、あるいは本当に漏れ出しが 起こっているのかなどの議論はまだ決着がついていない さらなる追試と議論が必要
© Copyright 2024 ExpyDoc
