[論文レビュー] EPIC210957318b and EPIC212110888b: two inflated hot-Jupiters around Solar-type stars

J. Lillo-Box, O. D. S. Demangeon+24 more|arXiv (Cornell University)|Jan 28, 2016

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 3

ひとこと要約

本論文では、K2キャンペーン4および5中に太陽型の恒星を公転する2つの膨張したホット・ジュピター、EPIC210957318bおよびEPIC212110888bの発見を報告する。SOPHIE、HARPS-N、CAFEを用いた径速度追跡観測により、これらの天体の惑星性が確認され、大気および軌道的特徴の分析から、それぞれ1.25および1.33 R_Jupの大きな半径が明らかになった。また、明るい主星を有するため、軸不一致および大気研究の可能性を有する。

ABSTRACT

We report the discovery of the two hot-Jupiters EPIC210957318b and EPIC212110888b (hereafter EPIC-318b and EPIC-888b, respectively). The two planets were detected transiting their main-sequence star with periods $\sim$ 4.099 and $\sim$ 2.996 days, in campaigns 4 and 5 of the extension of the Kepler mission, K2. Subsequent ground-based radial velocity follow-up with SOPHIE, HARPS-N and CAFE, established the planetary nature of the transiting objects. We analyzed the transit signal, radial velocity and spectral energy distributions of the two systems to characterize their properties. Both planets (EPIC-318b and EPIC-888b) are bloated hot-Jupiters (1.25 $R_{ m Jup}$ and 1.33 $R_{ m Jup}$) around relatively bright (V =13.5 and V=11.5), slow rotating main-sequence (G8 and F9) stars. Thus, these systems are good candidates for detecting the Rossiter-MacLaughlin effect to measure their obliquity and for atmospheric studies.

研究の動機と目的

• K2キャンペーン4および5における軌道移行光度測定と径速度追跡観測を用いて、遮蔽を伴う系外惑星を同定・確認すること。
• 特に膨張した半径を有する新規に発見されたホット・ジュピターの物理的および軌道的性質を特徴づけること。
• これらの系がロッサター＝マクラウリン効果を検出可能とする可能性を評価すること。
• スペクトルエネルギー分布および径速度データを用いて、主星の星像的パラメータを決定すること。
• 複数の機器による径速度モニタリングにより、遮蔽を伴う天体の惑星性を確認すること。

提案手法

• K2キャンペーン4および5の軌道移行光度測定を用いて、惑星の遮蔽を示す周期的な明るさの低下を検出した。
• SOPHIE、HARPS-N、CAFEを用いた地上望遠鏡による径速度測定により、惑星質量を確認し、星の偽陽性を除外した。
• 主星の星像的パラメータは、スペクトルエネルギー分布モデリングおよび径速度解析から導出した。
• 軌道の傾きおよび惑星の半径は、軌道移行光曲線モデリングにより制約された。
• 明るい主星および有利な軌道幾何学的配置のため、ロッサター＝マクラウリン効果が観測可能であると評価された。
• 惑星質量および半径は、径速度アーモニウムおよび軌道移行深さの測定から導出された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 新しく発見された遮蔽惑星EPIC-318bおよびEPIC-888bの物理的および軌道的パラメータは何か？
• RQ2 これらの惑星は、通常のホット・ジュピターと比較してどの程度膨張しているか。これは内部構造または放射エネルギーの影響を示唆するか？
• RQ3 これらの系でロッサター＝マクラウリン効果を検出可能か。これにより、軌道の軸不一致に関する何が明らかになるか？
• RQ4 主星の明るさを考慮すると、これらの惑星巴の特徴づけの可能性はどの程度か？
• RQ5 主星の性質（スペクトル型、回転速度、明るさ）は、惑星信号の検出可能性にどのように影響するか？

主な発見

• EPIC210957318bは、4.099日周期のG8型主系列星を公転するホット・ジュピターであり、半径は1.25 R_Jupである。
• EPIC212110888bは、2.996日周期のF9型主系列星を公転するより大きなホット・ジュピターであり、半径は1.33 R_Jupである。
• 両方の主星は比較的明るく（V = 13.5およびV = 11.5）、回転が遅く、高精度の径速度および大気研究に適している。
• 惑星の膨張した半径は、強化された放射エネルギーまたは内部加熱機構を示唆するが、本要約ではこれらの効果の詳細なモデリングは行われていない。
• 明るい星と有利な軌道傾きのため、ロッサター＝マクラウリン効果の検出が強く期待される。
• 複数の機器による径速度追跡観測により、遮蔽を伴う両天体の惑星性が確認され、質量が制約された。