すばる/HDSによる系外惑星HD209458bの精密分光観測 ２００４年天文・天体若手夏の学校 成田 憲保
もくじ 系外惑星とは？ 先行研究の紹介 我々の研究成果 まとめ 最初の発見と探査法について 系外惑星大気の観測 すばる望遠鏡による精密分光観測 今後の研究予告 まとめ
木星のような巨大惑星が主星のすぐそばを４日あまりで公転している！！ 系外惑星とは？ その名の通り太陽系外の恒星にある惑星 → 最初に発見されたのは１９９５年 発見者 マイヨール博士 恒星 ペガスス座５１番星 発見法 Ｒａｄｉａｌ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ法 木星のような巨大惑星が主星のすぐそばを４日あまりで公転している！！
系外惑星の探査法 どうやって見つける？ Ｒａｄｉａｌ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ法 Ｔｒａｎｓｉｔ法 惑星による主星の運動を見る 惑星による影を見る １１９個発見＆３個確認 ３個発見＆１個確認
系外惑星はどんなところ？ 系外惑星の環境を探る Ｔｒａｎｓｉｔ法を用いると惑星の情報が得られる！ 見かけの大きさ→惑星の半径 軌道傾斜角→惑星の質量 ⇒合わせて惑星の密度！ さらにスペクトルの吸収線をＴｒａｎｓｉｔの内外で比較すると、惑星の大気成分を検出できる！
先行研究の紹介 これらは全てＨＳＴの成果 食を用いた惑星大気の研究 Ｔｒａｎｓｉｔ中に主星からの光が惑星大気を透過 ⇒スペクトルの吸収線にａｄｄｉｔｉｏｎａｌな吸収 「Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ」 ２００２年 ＮａのＤ線で0.02％の追吸収 ２００３年 水素Ｌｙα線で15％の追吸収 ２００４年 炭素、酸素でも報告された これらは全てＨＳＴの成果
ＨＳＴだけで検出されている惑星大気の存在を地上観測でも検出できないか？ モチベーション ＨＳＴだけで検出されている惑星大気の存在を地上観測でも検出できないか？ すばる望遠鏡の特長 ○高い波長分解能 ○広い波長領域 ×大気の影響 ？ 地上から系外惑星大気の初検出を目指そう！ 違う結果が出ても楽しい ＨＤ２０９４５８想像図
いざ観測へ ハワイ・マウナケア山への旅 観測ターゲット ＨＤ２０９４５８ すばる望遠鏡ｗｉｔｈ 高分散分光器（ＨＤＳ）
観測パラメータ ＨＤＳによる高分散分光観測 2002年10月の2晩の観測で 合計72フレームのデータを取得 観測設定 公転周期3.5日 観測設定 観測波長領域 4100～6800Å 波長分解能 ～45000 SN / ピクセル ～150 観測phase
データ解析 どうやって調べるか？ 取得したフレームから基準となる 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
最新論文 水素Ｈα線に対するアッパーリミット astro-ph/0404469 ＆ PASJ 56,2004(８月) 緑：中性水素（Hα） 2 hour 時刻 緑：中性水素（Hα） 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 人工的に0.1％の吸収を加えると きちんと検出できた ３σ＜ 0.1％の精度でTransit中に 有意な吸収量の増加は見られない astro-ph/0404469 ＆ PASJ 56,2004(８月)
中性ＮａのＤ線などで追吸収が見れないか？ 現在のお仕事 他の吸収線も調べてみよう！ Ｃｈａｒｂｏｎｎｅａｕ et al.2002 中性ＮａのＤ線などで追吸収が見れないか？ 天文学会秋季年会で報告します。
これからの研究テーマ１ Ｒｏｓｓｉｔｅｒ ｅｆｆｅｃｔを用いた惑星大気研究 Transit中にケプラー運動の理論曲線からずれている！ 惑星が主星の自転を隠してしまうことによる効果 「Ｒｏｓｓｉｔｅｒ ｅｆｆｅｃｔ」 各吸収線でこの効果を比較することで、 Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙの代わりになる
これからの研究テーマ２ 系外惑星からの反射光の検出 系外惑星も月のように主星の光を反射する だが、その光をまだ誰も検出していない！ 世界に２チーム υ Ａｎｄ．→ セントアンドリュース大 ＨＤ２０９４５８ → ＳＥＣＯＮＤ ９月から共同研究が始まります。
おわりに 最終目標は「もうひとつの地球探し」 これからの系外惑星探査 系外惑星の研究は始まったばかり！ 系外惑星の形成過程 系外惑星の環境 系外惑星のｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ 系外惑星はまだまだ謎だらけ 最終目標は「もうひとつの地球探し」